DE112014000070T5 - Arbeitsmaschine und Verfahren zur Steuerung eines Hydraulikantriebs von der Arbeitsmaschine - Google Patents

Arbeitsmaschine und Verfahren zur Steuerung eines Hydraulikantriebs von der Arbeitsmaschine Download PDF

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Abstract

Eine Arbeitsmaschine beinhaltet: eine Hydraulik-Pumpe (5A); eine Hydraulik-Antriebsvorrichtung; ein Hydraulik-Steuerventil (50); eine erste Steuervorrichtung (81) und eine zweite Steuervorrichtung (82), die miteinander in einer Weise verbunden sind, dass sie miteinander kommunizieren können; ein Betriebs-Werkzeug (60); eine erste Betriebs-Signal-Ausgabevorrichtung (71), die ein erstes Betriebs-Signal entsprechend zu einem Betriebs-Betrag des Betriebs-Werkzeugs (60) zumindest zu der ersten Steuervorrichtung (81) ausgibt; eine zweite Betriebs-Signal-Ausgabevorrichtung (72), die ein zweites Betriebs-Signal entsprechend zu dem Betriebs-Betrag des Betriebs-Werkzeugs (60) zumindest an die zweite Steuervorrichtung (82) ausgibt. In der ersten Steuervorrichtung (81) entscheidet eine erste Entscheidungs-Einheit, ob erste Betriebs-Betrags-Daten auf Grundlage des ersten Betriebs-Signals und zweite Betriebs-Betrags-Daten auf Grundlage des zweiten Betriebs-Signals abnormal sind. Wenn abnormal entschieden ist, gibt eine erste Steuer-Signal-Ausgabe-Einheit ein Halt-Signal zur Steuerung des Hydraulik-Steuerventils in einen Halt-Zustand aus.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Arbeitsmaschine wie eine hydraulische Aushubmaschine und ein Verfahren zur Steuerung eines Hydraulikantriebs von der Arbeitsmaschine.
  • STAND DER TECHNIK
  • Einige Arbeitsmaschinen (z. B. eine hydraulische Aushubmaschine) sind bekannt, die eine Haupt-Steuerung zum Erfassen einer Abnormalität einer Eingabesteuerung an die ein Signal von einem Betriebsabschnitt eingegeben ist und einer Abnormalität einer Ausgabesteuerung, die ein Signal zum Antreiben eines Antriebs ausgibt, wenn der Antrieb (z. B. Arbeitsausrüstung) durch den Betriebsabschnitt (z. B. einen Steuerhebel) betrieben ist (siehe z. B. Patentliteratur 1), aufweisen.
  • Eine Baumaschine der Patentliteratur 1 beinhaltet: den Betriebsabschnitt; einen Detektor, der eine Betriebsposition des Betriebsabschnitts erfasst; eine Eingabesteuerung in die Erfassungsdaten, erfasst durch den Detektor, eingegeben werden um Eingabedaten zu erzeugen, und die Eingabedaten auszugeben; eine Haupt-Steuerung, in welche die Eingabedaten eingegeben werden, um einen Steuer-Ziel-Wert zu berechnen und die erhaltenen Berechnungsdaten ausgibt; und eine Ausgabesteuerung, in welche die Berechnungsdaten eingegeben werden, um Ausgabedaten zum Antreiben des Antriebs zu erzeugen und die Ausgabedaten auszugeben.
  • Die Haupt-Steuerung überwacht die Datenausgabe von der Eingabesteuerung der Ausgabesteuerung für eine vorgegebene Zeit und entscheidet das die Eingabesteuerung und/oder die Ausgabesteuerung, nicht die Daten ausgibt, die gestört sind.
  • ZITIERUNGSLISTE
  • PATENTLITERATUR
    • Patentliteratur 1: JP-A-10-280488
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • PROBLEM, DASS MIT DER ERFINDUNG GELÖST IST
  • In der Patentliteratur 1 kann über eine Abnormalität von der Eingabesteuerung und der Ausgabesteuerung entschieden werden. Jedoch, da die Entscheidung, ob oder nicht die Eingabesteuerung und/oder die Ausgabesteuerung gestört sind, auf der Anwesenheit oder Abwesenheit von Ausgabedaten beruht, kann, wenn falsche Eingabedaten von der Eingabesteuerung ausgegeben werden, nicht entschieden werden, dass die Eingabesteuerung und/oder die Ausgabesteuerung gestört sind.
  • Insbesondere sind fehlerhafte Erfassungsdaten gelegentlich in die Eingabesteuerung eingegeben, z. B., wenn der Detektor, der die Betriebsposition des Betriebsabschnitts erfasst, gestört ist oder wenn die Erfassungsdaten mit Geräusch überlagert sind. In so einem Fall gibt die Eingabesteuerung Eingabedaten auf Grund von falschen Erfassungsdaten aus. Jedoch, da die Daten ausgegeben sind, kann nicht entschieden werden, dass die Eingabesteuerung gestört ist.
  • Weiterhin, wenn ein Fehler in der Eingabesteuerung gemacht ist, aber Daten ausgegeben sind, kann ebenso nicht entschieden werden, dass die Eingabesteuerung gestört ist.
  • Wenn die Ausgabedaten, die so auf Grundlage der fehlerhaften Eingabedaten erzeugt sind, kann die Arbeitsausrüstung nicht geeignet betrieben werden. Aus diesem Grund ist es gewünscht, eine Arbeitsmaschine zu haben, die in der Lage ist, fehlerhafte Eingabedaten zu überwachen, um die Arbeitsausrüstung anzuhalten, wenn eine Abnormalität auftritt.
  • Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine Arbeitsmaschine, die in der Lage ist, eine Abnormalität eines Erfassungssignals eines Betriebs-Betrags von einem Betriebs-Werkzeug zu erfassen und zuverlässig eine Hydraulik-Antriebsvorrichtung anzuhalten, wenn eine Abnormalität auftritt, und ein Verfahren zur Steuerung des Hydraulikantriebs der Arbeitsmaschine bereitzustellen.
  • EINRICHTUNG ZUR LÖSUNG DES PROBLEMS
  • Gemäß einem Aspekt der Erfindung, eine Arbeitsmaschine beinhaltet: eine Hydraulik-Pumpe; eine Hydraulik-Antriebsvorrichtung angetrieben durch Hydraulikfluid zugeführt von der Hydraulik-Pumpe; ein Hydraulik-Steuerventil, welches die Zufuhr des Hydraulikfluids von der Hydraulik-Pumpe zu der Hydraulik-Antriebsvorrichtung steuert; eine erste Steuervorrichtung und eine zweite Steuervorrichtung, die miteinander verbunden sind, in einer Weise, dass sie in der Lage sind, miteinander zu kommunizieren und das Hydraulik-Steuerventil zu steuern; ein Betriebs-Werkzeug, welches einen Betrieb der Hydraulik-Antriebsvorrichtung befiehlt; eine erste Betriebs-Signal-Ausgabevorrichtung, die einen Betriebs-Betrag des ersten Betriebs-Werkzeugs erfasst und ein erstes Betriebs-Signal entsprechend dem erfassten Betriebs-Betrag zumindest zu der ersten Steuervorrichtung ausgibt; und eine zweite Betriebs-Signal-Ausgabevorrichtung, welche einen Betriebs-Betrag des Betriebs-Werkzeugs erfasst und ein zweites Betriebs-Signal entsprechend dem erfassten Betriebs-Betrag zumindest zu der zweiten Steuervorrichtung ausgibt, wobei die erste Steuervorrichtung beinhaltet: eine erste Kommunikations-Einheit, die erste Betriebs-Betrags-Daten auf Grundlage des ersten Betriebs-Signals zu der zweiten Steuervorrichtung ausgibt und in die zweite Betriebs-Betrags-Daten auf Grundlage des zweiten Betriebs-Signals ausgegeben von der zweiten Steuervorrichtung eingegeben werden; eine erste Entscheidungs-Einheit, welche die ersten Betriebs-Betrags-Daten mit den zweiten Betriebs-Betrags-Daten vergleicht, um zu entscheiden, ob die ersten und zweiten Betriebs-Betrags-Daten abnormal oder normal sind; und eine erste Steuer-Signal-Ausgabe-Einheit, die ein erstes Steuer-Signal ausgibt, in einer Form eines Betätigungs-Signals zur Steuerung des Hydraulik-Steuerventils entsprechend zu dem Eingabe-Betriebs-Signal, wenn die erste Entscheidungs-Einheit entscheidet, dass die ersten und zweiten Betriebs-Betrags-Daten normal sind, und die das erste Steuer-Signal ausgibt in einer Form eines Halt-Signals zur Steuerung des Hydraulik-Steuerventils in einen Halt-Zustand, wenn die erste Entscheidungs-Einheit eine Abnormalität entscheidet, die zweite Steuervorrichtung beinhaltet: eine zweite Kommunikations-Einheit, die zweite Betriebs-Betrags-Daten auf Grundlage des zweiten Betriebs-Signals zu der ersten Steuervorrichtung ausgibt und in welche die ersten Betriebs-Betrags-Daten ausgegeben von der ersten Steuervorrichtung eingegeben sind; eine zweite Entscheidungs-Einheit, welche die ersten Betriebs-Betrags-Daten mit den zweiten Betriebs-Betrags-Daten vergleicht, um zu entscheiden, ob die ersten und zweiten Betriebs-Betrags-Daten abnormal oder normal sind; und eine zweite Steuer-Signal-Ausgabe-Einheit, die ein zweites Steuer-Signal in einer Form eines Betätigungs-Signals zur Steuerung des Hydraulik-Steuerventils entsprechend zu dem Eingabe-Betriebs-Signal ausgibt, wenn die zweite Entscheidungs-Einheit entscheidet, dass die ersten und zweiten Betriebs-Betrags-Daten normal sind, und die das zweite Steuer-Signal in einer Form eines Halt-Signals zur Steuerung des Hydraulik-Steuerventils in einen Halt-Zustand ausgibt, wenn die zweite Entscheidungs-Einheit eine Abnormalität entscheidet, und das Hydraulik-Steuerventil ist in einem Betriebs-Zustand gesteuert, wenn beide von dem ersten und zweiten Steuer-Signalen Betätigungs-Signale sind, und in den Halt-Zustand gesteuert, indem eine Zufuhr von Hydraulikfluid angehalten ist, wenn zumindest eines von den ersten und zweiten Steuer-Signalen das Halt-Signal ist.
  • Mit dieser Anordnung erfassen die ersten und zweiten Betriebs-Signal-Ausgabevorrichtungen den Betriebs-Betrag des Betriebs-Werkzeugs und geben jeweils die ersten und zweiten Betriebs-Signale entsprechend den Betriebs-Betrag zu den ersten und zweiten Steuervorrichtungen aus. Die erste Steuervorrichtung gibt die ersten Betriebs-Betrags-Daten auf Grundlage des ersten Betriebs-Signals zu der zweiten Steuervorrichtung aus, während die zweite Steuervorrichtung die zweiten Betriebs-Betrags-Daten auf Grundlage des zweiten Betriebs-Signals zu der ersten Steuervorrichtung ausgibt. Demgemäß teilen die ersten und zweiten Steuervorrichtungen Eingabe-Betriebs-Signale miteinander.
  • Die Entscheidungs-Einheit von jeder der ersten und zweiten Steuervorrichtungen vergleicht die ersten Betriebs-Betrags-Daten mit den Betriebs-Betrags-Daten. Die Entscheidungs-Einheit entscheidet, ob die Betriebs-Betrags-Daten normal oder abnormal sind auf Grundlage ob oder nicht die Betriebs-Betrags-Daten miteinander identisch sind. In anderen Worten, jede der ersten und zweiten Steuervorrichtungen kann überwachen ob oder nicht die erfassten Betriebs-Betrags-Daten einer Betriebseinheit abnormal sind.
  • Wenn die erste Entscheidungs-Einheit der ersten Steuervorrichtung entscheidet, dass die Betriebs-Betrags-Daten abnormal sind, ist es möglich, dass die zweite Betriebs-Signal-Ausgabevorrichtung gestört ist; eine Ausgabeleitung des zweiten Betriebs-Signals gestört ist (z. B. unterbrochen); oder die zweite Steuervorrichtung gestört ist. Zu diesem Zeitpunkt ist, da die erste Steuer-Signal-Ausgabe-Einheit der ersten Steuervorrichtung ein Halt-Signal zur Steuerung des Hydraulik-Steuerventils zu einem Halt-Zustand ausgibt, dass Hydraulik-Steuerventil in den Halt-Zustand steuerbar, ungeachtet der Signalausgabe von der zweiten Steuer-Signal-Ausgabe-Einheit der zweiten Steuervorrichtung.
  • In gleicher Weise, wenn die zweite Entscheidungs-Einheit der zweiten Steuervorrichtung entscheidet, dass die Betriebs-Betrags-Daten abnormal sind, ist es möglich, dass die erste Betriebs-Signal-Ausgabevorrichtung gestört ist; eine Ausgabeleitung des ersten Betriebs-Signals gestört ist (z. B. unterbrochen); oder die erste Steuervorrichtung gestört ist. Zu diesem Zeitpunkt ist, da die zweite Steuer-Signal-Ausgabe-Einheit der zweiten Steuervorrichtung ein Halt-Signal zur Steuerung des Hydraulik-Steuerventils in einen Halt-Zustand ausgibt, dass Hydraulik-Steuerventil in einen Halt-Zustand steuerbar, ungeachtet der Signalausgabe von der ersten Steuer-Signal-Ausgabe-Einheit der ersten Steuervorrichtung.
  • In anderen Worten, wenn irgendeine der Entscheidungs-Einheiten der ersten und zweiten Steuervorrichtungen entscheidet, dass die Betriebs-Betrags-Daten abnormal sind, kann das Hydraulik-Steuerventil zuverlässig angehalten werden, so dass die Hydraulik-Antriebsvorrichtung sicher angehalten werden kann.
  • In der Arbeitsmaschine gemäß dem obigen Aspekt der Erfindung ist es bevorzugt, dass das Hydraulik-Steuerventil beinhaltet: ein Ansteuerrichtung-Schaltventil angeordnet zwischen der Hydraulik-Pumpe und der Hydraulik-Antriebsvorrichtung; ein erstes Steuerventil gesteuert durch das erste Steuer-Signal; und ein zweites Steuerventil gesteuert durch das zweite Steuer-Signal, das Ansteuerrichtung-Schaltventil reguliert eine Zufuhrrichtung und einen Betrag von dem Hydraulikfluid durch einen Schieber des Ansteuerrichtung-Schaltventils, verschoben durch einen Ansteuerdruck, und Anhalten der Zufuhr des Hydraulikfluids durch den Schieber, der in eine Neutral-Position zurückkehrt, wenn der Ansteuerdruck ein vorgegebener Wert oder weniger ist, die ersten und zweiten Steuerventile steuern eine Zuführung des Ansteuerdrucks, der auf das Ansteuerrichtung-Schaltventil aufzubringen ist.
  • Mit dieser Anordnung ist das erste Steuerventil gesteuert durch das erste Steuer-Signal ausgegeben von der ersten Steuervorrichtung und das zweite Steuerventil ist gesteuert durch das zweite Steuer-Signal ausgegeben von der zweiten Steuervorrichtung. Demgemäß, auch wenn eine der Steuervorrichtung gestört ist, ist entweder das erste Steuerventil oder das zweite Steuerventil normal durch die andere der Steuervorrichtungen steuerbar. Somit kehrt der Schieber des Ansteuerrichtung-Schaltventils zu der Neutral-Position zurück, so dass eine Zufuhr des Hydraulikfluids zuverlässig angehalten werden kann.
  • In der Arbeitsmaschine gemäß dem oben genannten Aspekt der Erfindung ist es bevorzugt, dass das erste Steuerventil ein Proportional-Ventil ist, welches den Ansteuerdruck steuert, um die Menge des Hydraulikfluids, zugeführt zu dem Ansteuerrichtung-Schaltventil, zu regulieren, und das zweite Steuerventil ist ein Richtung-Schaltventil ist, das eine Schaltrichtung des Schiebers steuert, um die Zufuhrrichtung des Hydraulikfluids, zugeführt zu dem Ansteuerrichtung-Schaltventil, zu steuern.
  • Mit dieser Anordnung kann, da das erste Steuerventil ein Proportional-Ventil ist und das zweite Steuerventil ein Richtung-Schaltventil ist, wenn eines von dem ersten und zweiten Steuerventilen normal gesteuert werden kann, der Schieber des Ansteuerrichtung-Schaltventils einfach in die Neutral-Position geschoben werden, um die Zufuhr von dem Hydraulikfluid zu einem Halt-Zustand zu steuern.
  • In der Arbeitsmaschine gemäß dem oben genannten Aspekt der Erfindung ist es bevorzugt, dass in die erste Steuervorrichtung die ersten und zweiten Betriebs-Signale eingegeben werden, in die zweite Steuervorrichtung ist nur das zweite Betriebs-Signal eingegeben, die erste Entscheidungs-Einheit entscheidet, ob oder nicht die ersten und zweiten Betriebs-Signale abnormal sind, und die erste Steuer-Signal-Ausgabe-Einheit gibt das erste Steuer-Signal in einer Form eines Halt-Signals aus zur Steuerung des Hydraulik-Steuerventils in einen Halt-Zustand, wenn die erste Entscheidungs-Einheit eine Abnormalität in den Betriebs-Signalen entscheidet.
  • Mit dieser Anordnung kann, da die zwei Betriebs-Signale in die erste Steuervorrichtung eingegeben sind, die erste Entscheidungs-Einheit entscheiden, dass das Eingabe-Betriebs-Signal abnormal ist durch Beurteilen auf Grundlage der zwei Betriebs-Signale. Demgemäß, auch wenn die zweiten Betriebs-Betrags-Daten nicht von der zweiten Steuervorrichtung eingegeben werden können, kann das Auftreten von Abnormalität zuverlässig und schnell entschieden werden. Wenn die erste Entscheidungeinheit entscheidet, dass das Eingabe-Betriebs-Signal abnormal ist, da das Halt-Signal als das erste Steuer-Signal ausgegeben wird, kann das Hydraulik-Steuerventil zuverlässig angehalten werden, so dass die Hydraulik-Antriebsvorrichtung sicher angehalten werden kann.
  • In der Arbeitsmaschine gemäß dem oben genannten Aspekt der Erfindung beinhaltet die erste Steuervorrichtung bevorzugt weiterhin eine Steuer-Signal-Erzeugungs-Einheit, die einen Steuer-Betrag des Hydraulik-Steuerventils auf Grundlage der ersten Betriebs-Betrags-Daten berechnet und die das erste und zweite Steuer-Signal auf Grundlage des Steuer-Betrags erzeugt, die erste Kommunikations-Einheit der ersten Steuervorrichtung gibt bevorzugt das zweite Steuer-Signal zu der zweiten Steuervorrichtung aus und die zweite Steuer-Signal-Ausgabe-Einheit der zweiten Steuervorrichtung gibt bevorzugt das zweite Steuer-Signal, eingegeben von der ersten Steuervorrichtung, aus.
  • Mit dieser Anordnung ist, da die erste Steuervorrichtung als eine dominante Steuerung dient und die zweite Steuervorrichtung ein Steuer-Signal nicht erzeugen muss, eine Belastung, aufgebracht auf die zweite Steuervorrichtung, reduzierbar.
  • Die Arbeitsmaschine gemäß dem oben beschriebenen Aspekt der Erfindung beinhaltet bevorzugt weiterhin: eine Haupt-Steuerung, welche die erste Steuervorrichtung bildet; eine erste Hilfs-Steuerung, welche die zweite Steuervorrichtung bildet; und eine zweite Hilfs-Steuerung, die mit den ersten und zweiten Steuervorrichtungen in einer Weise verbunden sind, die eine Kommunikation miteinander ermöglicht und zu der es dem zweiten Steuer-Signal gestattet ist, eingegeben zu werden, in der es bevorzugt ist, dass das Hydraulik-Steuerventil durch eine Mehrzahl von Hydraulik-Steuerventilen vorgesehen ist, die Haupt-Steuerung gibt das erste Steuer-Signal zu der Mehrzahl von Hydraulik-Steuerventilen aus, die erste Hilfs-Steuerung gibt das zweite Steuer-Signal zu einem ersten von der Mehrzahl von Hydraulik-Steuerventilen aus, das als ein Steuer-Ziel der ersten Hilfs-Steuerung gesetzt ist, und die zweite Hilfs-Steuerung gibt das zweite Steuer-Signal aus, eingegeben zu einem zweiten von der Mehrzahl von Hydraulik-Steuerventilen, das als ein Steuer-Ziel der zweiten Hilfs-Steuerung gesetzt ist.
  • Mit dieser Anordnung sind zwei Hilfs-Steuerungen vorgesehen. Die Hydraulikventile sind in zwei Gruppen aufgeteilt. Die Gruppen sind jeweils durch die erste und zweite Hilfs-Steuerung gesteuert. Demgemäß, auch wenn eine der Hilfs-Steuerungen gestört ist, kann das Hydraulik-Steuerventil, gesteuert durch die andere der Hilfs-Steuerungen, im Betrieb gehalten werden. Aus diesem Grund kann mit einer Anordnung, in welcher der Antrieb von einer einzigen Hydraulik-Antriebsvorrichtung durch die Hydraulik-Steuerventile der zwei Gruppen gesteuert ist, auch wenn eine der Hilfs-Steuerungen gestört ist, das Hydraulik-Steuerventil im Betrieb gehalten werden, dadurch dass es durch das andere der Hilfs-Steuerungen gesteuert ist.
  • Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung, in einem Verfahren der Steuerung eines Hydraulikantriebs einer Arbeitsmaschine, die Arbeitsmaschine beinhaltet: eine Hydraulik-Pumpe; eine Hydraulik-Antriebsvorrichtung angetrieben durch Hydraulikfluid zugeführt von der Hydraulik-Pumpe; ein Hydraulik-Steuerventil, welches die Zuführung des Hydraulikfluids von der Hydraulik-Pumpe zu der Hydraulik-Antriebsvorrichtung steuert; eine erste Steuervorrichtung und eine zweite Steuervorrichtung, die miteinander verbunden sind, in einer Weise, dass eine Kommunikation miteinander und Steuerung des Hydraulik-Steuerventils möglich ist; ein Betriebs-Werkzeug, das einen Betrieb der Hydraulik-Antriebsvorrichtung befiehlt; eine erste Betriebs-Signal-Ausgabevorrichtung, die einen Betriebs-Betrag des Betriebs-Werkzeugs erfasst und ein erstes Betriebs-Signal korrespondierend zu dem erfassten Betriebs-Betrag zu der ersten Steuervorrichtung ausgibt; und eine zweite Betriebs-Signal-Ausgabevorrichtung, die einen Betriebs-Betrag des Betriebs-Werkzeugs erfasst und ein zweites Betriebs-Signal korrespondierend zu dem erfassten Betriebs-Betrag zumindest zu der zweiten Steuervorrichtung ausgibt, das Verfahren beinhaltet: unter Verwendung der ersten Steuervorrichtung, Ausgeben erster Betriebs-Betrags-Daten auf Grundlage von dem ersten Betriebs-Signal zu der zweiten Steuervorrichtung und Eingeben der zweiten Betriebs-Betrags-Daten auf Grundlage des zweiten Betriebs-Signals, ausgegeben von der zweiten Steuervorrichtung; Vergleichen der ersten Betriebs-Betrags-Daten mit den zweiten Betriebs-Betrags-Daten, um zu entscheiden, ob die ersten und zweiten Betriebs-Betrags-Daten normal oder abnormal sind; Ausgeben eines ersten Steuer-Signals in einer Form eines Betätigungs-Signals zur Steuerung des Hydraulik-Steuerventils, entsprechend zu dem Eingabe-Betriebs-Signal, wenn die ersten und zweiten Betriebs-Betrags-Daten als normal entschieden sind; und Ausgeben des ersten Steuer-Signals in einer Form eines Halt-Signals zum Steuern des Hydraulik-Steuerventils in einen Halt-Zustand, wenn eine Abnormalität entschieden ist, und unter Verwendung der zweiten Steuervorrichtung; Ausgeben der zweiten Betriebs-Betrags-Daten auf Grundlage von dem zweiten Betriebs-Signal zu der ersten Steuervorrichtung und Eingeben mit dem ersten Betriebs-Betrags-Daten, ausgegeben von der ersten Steuervorrichtung; Vergleichen der ersten Betriebs-Betrags-Daten mit den zweiten Betriebs-Betrags-Daten um zu entscheiden, ob die ersten und zweiten Betriebs-Betrags-Daten normal oder abnormal sind; Ausgeben eines zweiten Steuer-Signals in einer Form eines Betätigungs-Signals zur Steuerung des Hydraulik-Steuerventils, entsprechend zu dem Eingabe-Betriebs-Signal, wenn erste und zweite Betriebs-Betrags-Daten als normal entschieden sind; Ausgeben des zweiten Steuer-Signals in einer Form eines Halt-Signals zur Steuerung des Hydraulikventils in einen Halt-Zustand, wenn eine Abnormalität entschieden ist; Steuern des Hydraulik-Steuerventils in einen Betriebs-Zustand, wenn beide der ersten und zweiten Steuer-Signale Betätigungs-Signale sind; und Steuern des Hydraulik-Steuerventils in den Halt-Zustand, indem eine Zuführung des Hydraulikfluids angehalten ist, wenn zumindest eines von den ersten und zweiten Steuer-Signalen das Halt-Signal ist.
  • Mit dieser Anordnung kann jedes der ersten und zweiten Steuervorrichtungen in der gleichen Weise wie in der Arbeitsmaschine überwachen, ob oder nicht die erfassten Betriebs-Betrags-Daten einer Betriebseinheit abnormal sind.
  • Da die erste Steuervorrichtung ein Halt-Signal ausgibt (erstes Steuer-Signal) zur Steuerung des Hydraulik-Steuerventils in einen Halt-Zustand, wenn die erste Steuervorrichtung entscheidet, dass die Betriebs-Betrags-Daten abnormal sind, ist das Hydraulik-Steuerventil in einen Halt-Zustand steuerbar unberücksichtigt von der Signalausgabe von der zweiten Steuer-Signal-Ausgabe-Einheit der zweiten Steuervorrichtung.
  • In gleicher Weise ist, da die zweite Steuervorrichtung ein Halt-Signal ausgibt (zweites Steuersigna) zur Steuerung des Hydraulik-Steuerventils in einen Halt-Zustand, wenn die zweite Steuervorrichtung entscheidet, dass die Betriebs-Betrags-Daten abnormal sind, das Hydraulik-Steuerventil in einen Halt-Zustand steuerbar unberücksichtigt durch die Signalausgabe von der ersten Steuer-Signal-Ausgabe-Einheit der ersten Steuervorrichtung.
  • Demgemäß, wenn irgendeines von dem ersten und zweiten Steuervorrichtungen entscheidet, dass die Betriebs-Betrags-Daten abnormal sind, kann das Hydraulik-Steuerventil zuverlässig angehalten werden, so dass die Hydraulik-Antriebsvorrichtung sicher angehalten werden kann.
  • BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine Seitenansicht, die eine hydraulische Aushubmaschine gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.
  • 2 ist ein Diagramm, welches eine Gesamtstruktur eines Hydraulik-Kreises der hydraulischen Aushubmaschine zeigt.
  • 3 ist ein Diagramm, welches eine Struktur eines Betriebs-Steuersystems der hydraulischen Aushubmaschine zeigt.
  • 4 ist ein Diagramm, welches eine Struktur eines Betriebs-Überwachungssystems eines Betriebs-Werkzeugs der hydraulischen Aushubmaschine zeigt.
  • 5 ist eine Grafik, die eine Beziehung zwischen einem Betriebs-Betrag und einem Spannungswert in Erwiderung auf ein erstes Betriebs-Signal und ein zweites Betriebs-Signal zeigt.
  • 6 ist ein Blockdiagramm, das eine Struktur einer Haupt-Steuerung und einer Hilfs-Steuerung zeigt.
  • 7 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zur Steuerung des Hydraulikantriebs der Haupt-Steuerung und der Hilfs-Steuerung zeigt.
  • 8 ist eine Seitenansicht, die eine hydraulische Aushubmaschine gemäß einer Modifikation der Erfindung zeigt.
  • BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIEL(E)
  • Exemplarische(s) Ausführungsbeispiel(e) der Erfindung werden(wird) nachfolgend mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Beschreibung der Gesamtheit der hydraulischen Aushubmaschine.
  • 1 zeigt eine hydraulische Haushubmaschine 1 (eine Arbeitsmaschine) gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die hydraulische Aushubmaschine 1, die eine große Lader-Aushubmaschine ist, die in Minen und dergleichen verwendet wird, beinhaltet einen Fahrzeugaufbau 2 und Arbeitsausrüstung 3.
  • Fahrzeugaufbau
  • Der Fahrzeugaufbau 2 beinhaltet ein Fahrgestell 21 und einen Drehkörper 22, drehbar vorgesehen an dem Fahrgestellt 21. Das Fahrgestellt 21 beinhaltet ein Paar von Fahrvorrichtungen 211 an rechten und linken Seiten. Jedes der Fahrvorrichtungen 211 beinhaltet einen Laufkettengurt 212, der durch einen linken Fahrmotor 213L und einen rechten Fahrmotor 213R (später beschrieben) angetrieben ist, so dass die hydraulische Aushubmaschine 1 fährt.
  • Drehkörper
  • Der Drehkörper 22 beinhaltet: eine Kabine 23; ein Gegengewicht 24; und einen Motorraum 25. Das Gegengewicht 24 ist zum Gewichtsausgleich gegen die Arbeitsausrüstung 3 vorgesehen. Gewichte sind in das Gegengewicht 24 eingefüllt.
  • Der Drehkörper 22 ist durch einen Hydraulik-Schwenkmotor 26 gedreht, wie später beschrieben. Der Drehkörper 22 beinhaltet ebenso eine Hydraulik-Stufenleiter 27 für einen Bediener und dergleichen, um auf/abzusteigen. Die Stufenleiter 27 kann hydraulisch angehoben oder abgesenkt werden. Die Stufenleiter 27 ist abgesenkt für den Bediener, um auf/abzusteigen. Die Stufenleiter 27 ist während eines Betriebs der hydraulischen Aushubmaschine 1 angehoben.
  • Arbeitsausrüstung
  • Die Arbeitsausrüstung 3 ist an einer vorderen Mitte des Drehkörpers 22 angebracht und beinhaltet einen Ausleger 31, Arm 32, Schaufel 33, Ausleger-Zylinder 34, Arm-Zylinder 35, Schaufel-Zylinder 36, und Klemm-Zylinder 37. Ein Basisende des Auslegers 31 ist drehbar mit dem Drehkörper 22 verbunden.
  • Ein Basisende des Arms 32 ist drehbar mit einem spitzen Ende des Auslegers 31 verbunden. Die Schaufel 33 ist drehbar mit einem spitzen Ende des Arms 32 verbunden. Die Schaufel 33 kann durch den Klemm-Zylinder 37, vorgesehen innerhalb der Schaufel 33, geöffnet und geschlossen werden.
  • Der Ausleger-Zylinder 34, Arm-Zylinder 35, Schaufel-Zylinder 36 und Klemm-Zylinder 37 sind Hydraulik-Zylinder, die durch Hydraulikfluid, abgegeben von einer später beschriebenen Hydraulik-Pumpe 5, angetrieben werden. Der Ausleger-Zylinder 34 betätigt den Ausleger 31 und der Arm-Zylinder 35 betätigt den Arm 32. Der Schaufel-Zylinder 36 betätigt die Schaufel 33 und der Klemm-Zylinder 37 öffnet und schließt die Schaufel 33.
  • Struktur des Hydraulik-Kreises der hydraulischen Aushubmaschine
  • 2 zeigt eine Gesamtstruktur des Hydraulik-Kreises der hydraulischen Aushubmaschine 1.
  • Da die hydraulische Aushubmaschine 1 eine große Lader-Aushubmaschine ist, die in Minen verwendet wird, beinhaltet die hydraulische Aushubmaschine 1 ein Paar von Ausleger-Zylindern 34, ein Paar von Arm-Zylindern 35, ein Paar von Schaufel-Zylindern 36 und ein Paar von Klemm-Zylindern 37 (von denen alle hydraulisch angetriebene Arbeitsausrüstung sind).
  • Der oben beschriebene Schwenkmotor 26, linker Fahrmotor 213L und rechter Fahrmotor 213R sind hydraulisch angetrieben. Demgemäß ist die Hydraulik-Antriebsvorrichtung der Erfindung durch die Zylinder 36 bis 37 und die Motoren 26, 213L und 213R vorgesehen.
  • Hydraulik-Pumpe
  • Die hydraulische Aushubmaschine 1 beinhaltet vier Hydraulik-Pumpen 5A, 5B, 5C und 5D, Jede in einem Paar als die Hydraulik-Pumpe 5 zum Antreiben der Hydraulik-Antriebsvorrichtung.
  • Die Hydraulik-Pumpen 5A, 5B, 5C und 5D sind jede durch zwei variable Verdrängerpumpen vorgesehen und jeweils in Serie mit den Antriebswellen 6A, 6B, 6C und 6D verbunden. Jede der Antriebswellen 6A, 6B, 6C und 6D ist durch einen Ausgang eines Motors und eines Elektromotors übertragen durch PTO (Power Take-off) (nicht gezeigt) angetrieben. Der Elektromotor ist durch Leistung eines Leistungsgenerators angetrieben, der Leistung erzeugt durch die Abgabe von dem Motor und/oder Leistung zugeführt über ein Kabel von einem Leistungsgenerator, der außerhalb der hydraulischen Aushubmaschine 1 gesetzt ist.
  • Die Anzahl der Hydraulik-Pumpe(n) 5 und die Anzahl der Motor(en) und/oder der Elektromotor(en), um die Antriebswellen der Hydraulik-Pumpe(n) 5 anzutreiben, kann gemäß einer Größe und dergleichen der hydraulischen Aushubmaschine 1 gesetzt werden. Zum Beispiel in einer hydraulischen Aushubmaschine, die eine Schaufel 33 von größerem Volumen beinhaltet, können zwei oder mehr von den Motoren und den Elektromotoren angeordnet sein. Weiterhin, drei oder mehr von den Hydraulik-Pumpen 5 können in Serie zu einer einzigen Antriebswelle verbunden sein.
  • Die Hydraulik-Pumpe 1 beinhaltet ein Hydraulik-Steuerventil 50 zur Zuführung von Hydraulikfluid, gepumpt von den Hydraulik-Pumpen 5A, 5B 5C und 5D zu den Hydraulik-Antriebsvorrichtungen. In dem exemplarischen Ausführungsbeispiel sind drei oder vier Hydraulik-Steuerventile 50 an jeder der Hydraulik-Pumpen 5A, 5B, 5C und 5D vorgesehen. Im Ganzen sind 14 Hydraulik-Steuerventile 50A bis 50N vorgesehen. Zur nachfolgenden Beschreibung gemeinsamer Merkmale der Hydraulik-Steuerventile 50A bis 50N wird für die Hydraulik-Steuerventile 50A bis 50N kollektiv auf das Hydraulik-Steuerventil 50 Bezug genommen.
  • Kombination von Hydraulik-Steuerventils und Hydraulik-Antriebsvorrichtung für Hydraulik-Pumpe 5A
  • Die Hydraulik-Pumpe 5A ist mit drei Hydraulik-Steuerventilen 50A bis 50C verbunden. Das Hydraulik-Steuerventil 50A steuert Ausfahren und Einfahren des Arm-Zylinders 35. Das Hydraulik-Steuerventil 50B steuert Ausfahren des Schaufel-Zylinders 36 (Schaufel-Ablade-Steuerung) und Ausfahren des Ausleger-Zylinders 34 (Ausleger-Auf-Steuerung). Das Hydraulik-Steuerventil 50C steuert den Antrieb des Schwenkmotors 26.
  • Kombination von Hydraulik-Steuerventil und Hydraulik-Antriebsvorrichtung für Hydraulik-Pumpe 5B
  • Die Hydraulik-Pumpe 5B ist mit vier Hydraulik-Steuerventilen 50D bis 50G verbunden. Das Hydraulik-Steuerventil 50D steuert den Antrieb des linken Fahrmotors 213L. Das Hydraulik-Steuerventil 50E steuert Ausfahren des Arm-Zylinders 35 (Arm-Ablade-Steuerung) und Ausfahren des Schaufel-Zylinders 36 (Schaufel-Ablade-Steuerung). Das Hydraulik-Steuerventil 50F steuert Ausfahren und Einfahren des Klemm-Zylinders 37. Das Hydraulik-Steuerventil 50G steuert Ausfahren und Einfahren des Ausleger-Zylinders 34.
  • Kombination von Hydraulik-Steuerventil und Hydraulik-Antriebsvorrichtung für Hydraulik-Pumpe 5C
  • Die Hydraulik-Pumpe 5C ist mit drei Hydraulik-Steuerventilen 50H bis 50J verbunden. Das Hydraulik-Steuerventil 50H steuert Einfahren des Ausleger-Zylinders 34 (Ausleger-Absenk-Steuerung). Das Hydraulik-Steuerventil 50I steuert Ausfahren und Einfahren des Schaufel-Zylinders 36. Das Hydraulik-Steuerventil 50J steuert Antrieb des Schwenkmotors 26.
  • Kombination von Hydraulik-Steuerventil und Hydraulik-Antriebsvorrichtung für Hydraulik-Pumpe 5D
  • Die Hydraulik-Pumpe 5D ist mit vier Hydraulik-Steuerventilen 50K bis 50N verbunden. Das Hydraulik-Steuerventil 50K steuert den Antrieb des rechten Fahrmotors 213R. Das Hydraulik-Steuerventil 50L steuert Ausfahren und Einfahren des Arm-Zylinders 35. Das Hydraulik-Steuerventil 50M steuert Ausfahren und Einfahren des Schaufel-Zylinders 36. Das Hydraulik-Steuerventil 50N steuert Ausfahren und Einfahren des Ausleger-Zylinders 34.
  • Beschreibung des Hydraulik-Kreises für die Hydraulik-Antriebsvorrichtung
  • Die Hydraulik-Antriebsvorrichtungen anders als der Klemm-Zylinder 37 und die Fahrmotoren 213L und 213R sind durch eine Mehrzahl von Hydraulik-Pumpen 5A, 5B, 5C und 5D und die Hydraulik-Steuerventile 50, wie nachfolgend beschrieben, gesteuert.
  • Das Ausfahren des Ausleger-Zylinders 34 ist durch drei Hydraulik-Kreise der Hydraulik-Pumpen 5A, 5B, 5D und die jeweiligen Hydraulik-Steuerventile 50B, 50G und 50N gesteuert.
  • Das Einfahren des Ausleger-Zylinders 34 ist durch drei Hydraulik-Kreise der Hydraulik-Pumpen 5B, 5B, 5D und die jeweiligen Hydraulik-Steuerventile 50G, 50H, 50N gesteuert.
  • Das Ausfahren des Arm-Zylinders 35 ist durch drei Hydraulik-Kreise der Hydraulik-Pumpen 5A, 5B, 5D und die jeweiligen Hydraulik-Steuerventile 50A, 50E, 50L gesteuert.
  • Das Einfahren des Arm-Zylinders 35 ist durch zwei Hydraulik-Kreise der Hydraulik-Pumpen 5A, 5B und die jeweiligen Hydraulik-Steuerventile 50A, 50L gesteuert.
  • Das Ausfahren des Schaufel-Zylinders 36 ist durch vier Hydraulik-Kreise der Hydraulik-Pumpen 5A, 5B, 5C, 5D und die jeweiligen Hydraulik-Steuerventile 50B, 50E, 50I, 50M gesteuert.
  • Das Ausfahren des Schaufel-Zylinders 36 ist durch zwei Hydraulik-Kreise der Hydraulik-Pumpen 5C, 5D und die jeweiligen Hydraulik-Steuerventile 50I, 50M gesteuert.
  • Da die Hydraulik-Antriebsvorrichtung derart durch die Mehrzahl von Hydraulik-Kreise gesteuert ist, auch wenn eine der Hydraulik-Pumpen 5 oder der Hydraulik-Steuerventile 50 angehalten ist, auf Grund eines Fehlers oder dergleichen, ist die Hydraulik-Antriebsvorrichtung durch Verwendung der anderen Hydraulik-Kreise steuerbar. Demgemäß kann, da der Ausleger-Zylinder 34, der Arm-Zylinder 35 und der Schaufel-Zylinder 36 (Arbeitsausrüstung) durch die Mehrzahl von Hydraulik-Kreisen angetrieben sind, auch wenn die Hydraulik-Pumpe 5 und das Hydraulik-Steuerventil 50 teilweise gestört sind, die Arbeitsausrüstung betätigt werden, um die Schaufel 33 den Grund erreichen zulassen und die hydraulische Aushubmaschine 1 in eine stabile Position zurückkehren zu lassen. Im Einzelnen kann, da das Ausfahren des Ausleger-Zylinders 34 durch drei Hydraulik-Kreise gesteuert ist und das Ausfahren des Schaufel-Zylinders 36 durch vier Hydraulik-Kreise gesteuert ist, die Schaufel 33 bewegt werden, bis sie den Grund erreicht.
  • Der Schwenkmotor 26 ist durch zwei Hydraulik-Kreise der Hydraulik-Pumpen 5A, 5C und die jeweiligen Hydraulik-Steuerventile 50C, 50J gesteuert. Da der Schwenkmotor 26 durch die zwei Hydraulik-Kreise gesteuert ist, kann der Schwenkmotor 26 ebenso effizient betrieben werden durch Erhöhen der Zuführmenge von Hydraulikfluid.
  • Der Klemm-Zylinder 37, die Fahrmotoren 213L, 213R und dergleichen können durch eine Mehrzahl von Hydraulik-Kreisen angetrieben werden. Mit einer Anordnung, in welcher der Klemm-Zylinder 37, die Fahrmotoren 213L, 213R und dergleichen durch die Mehrzahl von Hydraulik-Kreisen gesteuert sind, ist der Betrieb der hydraulischen Aushubmaschine 1 kontinuierlich, auch wenn eine der Hydraulik-Pumpen 5 und der Hydraulik-Steuerventile 50 gestört ist.
  • Struktur des Hydraulik-Steuerventils
  • Das Hydraulik-Steuerventil 50 (50A bis 50N) beinhaltet: ein Ansteuerrichtung-Schaltventil 51 (51A bis 51N); ein Proportional-Steuerventil 52 (52A bis 52N) (erstes Steuerventil der Erfindung); und ein Richtung-Schaltventil 53 (53A bis 53N) (ein zweites Steuerventil der Erfindung). In der nachfolgenden Beschreibung von Merkmalen, die gemeinsam für die Ansteuerrichtung-Schaltventile 51A bis 51N, die Proportional-Steuerventile 52A bis 52N und die Richtung-Schaltventile 53A bis 53N sind, ist auf die Ansteuerrichtung-Schaltventile 51A bis 51N, Proportional-Steuerventile 52A bis 52N und Richtung-Schaltventile 53A bis 53N jeweils kollektiv Bezug genommen als das Ansteuerrichtung-Schaltventil 51, Proportional-Steuerventil 52 und Richtung-Schaltventil 53.
  • Ansteuerrichtung-Schaltventil
  • Das Ansteuerrichtung-Schaltventil 51 ist zwischen jeder der Hydraulik-Pumpen 5A, 5B, 5C, 5D und jeder der Hydraulik-Antriebsvorrichtungen positioniert. Das Ansteuerrichtung-Schaltventil 51, das einen Schieber hat, bewegbar durch einen Ansteuerdruck, ist ein Drei-Position-Schaltventil, das den Strom des Hydraulikfluids durch Schalten des Schiebers in zwei Schalt-Positionen und eine Neutal-Position schaltet. Der Schieber des Ansteuerrichtung-Schaltventils 51 kehrt in die Neutral-Position durch eine Feder oder dergleichen zurück, wenn der Ansteuerdruck eines vorgegebenen Wertes oder höher nicht anliegt. Nachdem der Schieber in die Neutral-Position zurückgekehrt ist, ist Hydraulikfluid nicht zu den Hydraulik-Antriebsvorrichtungen zugeführt, so dass die Hydraulik-Antriebsvorrichtungen angehalten sind.
  • Proportional-Steuerventil und Richtung-Schaltventil
  • Das Proportional-Steuerventil 52 und das Richtung-Schaltventil 53 beide Steuern das Hydraulikfluid, zugeführt von einer Ansteuerpumpe (nicht gezeigt), zu dem Ansteuerrichtung-Schaltventil 51 und steuern dadurch den Strom und die Menge von Hydraulikfluid, zugeführt von den Hydraulik-Pumpen 5A, 5B, 5C, 5D zu den Hydraulik-Antriebsvorrichtungen.
  • Proportional-Steuerventil
  • Das Proportional-Steuerventil 52 ist ein elektromagnetisches Proportional-Steuerventil und ist durch eine später beschriebene Haupt-Steuerung 81 gesteuert. Das Proportional-Steuerventil 52 steuert einen Ansteuerdruck, der auf das Ansteuerrichtung-Schaltventil 51 aufzubringen ist.
  • Richtung-Schaltventil
  • Das Richtung-Schaltventil 53 ist ein elektromagnetisches Richtung-Schaltventil und ist durch die später beschriebenen Hilfs-Steuerungen 82, 83 gesteuert. Das Richtung-Schaltventil 53 steuert eine Schaltrichtung des Schiebers des Ansteuerrichtung-Schaltventils 51.
  • Betrieb des Hydraulik-Steuerventils
  • Das Hydraulik-Steuerventil 50 ist durch das Hydraulikfluid, zugeführt von der Ansteuerpumpe (nicht gezeigt) betrieben. Die Hydraulik-Pumpe 5 kann als die Ansteuerpumpe verwendet werden.
  • Das Hydraulikfluid, zugeführt von der Ansteuerpumpe, ist zu dem Proportional-Steuerventil 52 zugeführt. Die Haupt-Steuerung 81 steuert das Proportional-Steuerventil 52, um die Flussrate des Hydraulikfluids zu regulieren. Das Hydraulikfluid, dessen Flussrate durch das Proportional-Steuerventil 52 reguliert ist, ist zu dem Richtung-Schaltventil 53 zugeführt. Demgemäß, wenn die Haupt-Steuerung 81 die Flussrate des Proportional-Steuerventils 52 reduziert, ist die Flussrate von Hydraulikfluid zugeführt zu dem Richtung-Schaltventil 53 reduzierbar.
  • Die Hilfs-Steuerungen 82, 83 steuern das Richtung-Schaltventil 53, um eine Zufuhrbestimmung für das Hydraulikfluid zu schalten. Insbesondere, wenn das Hydraulikfluid, zugeführt von dem Proportional-Steuerventil 53 zu einer Betriebseinheit 511, an einer linken Seite des Ansteuerrichtung-Schaltventils 51 unter Verwendung des Richtung-Schaltventils 53 (siehe 3) zugeführt ist, ist Hydraulikfluid von einer Betriebseinheit 512 an einer rechten Seite von dem Ansteuerrichtung-Schaltventil 51 abgegeben, wodurch der Schieber des Ansteuerrichtung-Schaltventils 51 zu der rechten Seite geschaltet ist.
  • Auf der anderen Seite, wenn das Hydraulikfluid, zugeführt von dem Proportional-Steuerventil 52 zu der Betriebseinheit 512, an der rechten Seite des Ansteuerrichtung-Schaltventils 51 unter Verwendung des Richtung-Schaltventils 53 zugeführt ist, ist das Hydraulikfluid von der Betriebseinheit 511 an der linken Seite des Ansteuerrichtung-Schaltventils 51 abgegeben, wodurch der Schieber des Ansteuerrichtung-Schaltventils 51 zu der linken Seite verschoben ist.
  • Wie oben beschrieben, führt das Hydraulik-Steuerventil 50 das Hydraulikfluid von der Ansteuerpumpe durch das Proportional-Steuerventil 52 und das Richtung-Schaltventil 53 zu dem Ansteuerrichtung-Schaltventil 51 zu, um Verschieben des Schiebers des Ansteuerrichtung-Schaltventils 51 zu steuern, wodurch der Strom und eine Menge des Hydraulikfluids, zugeführt von dem Hydraulik-Pumpen 5A, 5B, 5C, 5D zu den Hydraulik-Antriebsvorrichtungen, gesteuert ist.
  • Hydraulik-Zylinder
  • Jeder der Hydraulik-Zylinder 34 bis 37 ist durch einen typischen Hydraulik-Zylinder vorgesehen. Insbesondere beinhaltet jeder der Zylinder 34 bis 37 ein Zylinderrohr und eine Kolbenstange. Eine Innenseite des Zylinderrohrs ist durch einen Kolben der Kolbenstange in zwei Kammern aufgeteilt: eine Kammer nahe einer Kappe und eine Kammer nahe der Stange.
  • Zum Ausfahren der Zylinder 34 bis 37 ist Hydraulikfluid zu der Kammer nahe der Kappe (ein Basisende von jedem der Zylinder) von den zwei Kammern zugeführt und abgeführt von der Kammer nahe der Stange, in der die Kolbenstange vorgesehen ist.
  • Zum Einfahren der Zylinder 34 bis 37 ist Hydraulikfluid zu der Kammer nahe der Stange von den zwei Kammern zugeführt und abgeführt von der Kammer nahe der Kappe.
  • Betriebs-Steuersystem
  • Als nächstes wird ein Betriebs-Steuersystem zur Steuerung eines Betriebs der Hydraulik-Antriebsvorrichtung mit Bezug auf die 3 und 4 beschrieben. 3 zeigt ein Beispiel einer Steuerung der Hydraulik-Steuerventile 50A bis 50C, welche das Hydraulikfluid zugeführt von der Hydraulik-Pumpe 5A steuern.
  • Wie in 3 gezeigt, beinhaltet das Betriebs-Steuersystem eine erste Betriebs-Signal-Ausgabevorrichtung 71 und eine zweite Betriebs-Signal-Ausgabevorrichtung 72, beide derselben erfassen einen Betriebs-Betrag eines Betriebs-Werkzeugs 60 und geben ein Betriebs-Signal aus, eine Pumpen-Steuerung 80, die Haupt-Steuerung 81, die Hilfs-Steuerungen 82 und 83, eine Elektrik-Steuerung 84, und ein Monitor 85. Die Pumpen-Steuerung 80, Haupt-Steuerung 81, Hilfs-Steuerungen 82 und 83, Elektrik-Steuerung 84 und Monitor 85 sind miteinander durch CAN (Controller Area Network) 90 in einer Weise verbunden, die in der Lage, Kommunikation miteinander zu ermöglichen. Es ist festzustellen, dass jede der Haupt-Steuerung 81 und der Hilfs-Steuerungen 82 und 83 eine Ventilsteuerung ist, um das Proportional-Steuerventil 52 und das Richtung-Schaltventil 53 zu steuern.
  • Betriebs-Werkzeug
  • Wie in 4 gezeigt, beinhaltet das Betriebs-Werkzeug 60 in dem exemplarischen Ausführungsbeispiel einen rechten Hebel 61, linken Hebel 62, rechtes Pedal 63, das einen Antrieb einer rechten Fahrvorrichtung befiehlt, ein linkes Pedal 64, das den Antrieb einer linken Fahrvorrichtung befiehlt, Klemm-Öffnungs-Pedal 65, Klemm-Schließ-Pedal 66 und Schwenk-Brems-Pedal 67. Der rechte Hebel 61, linke Hebel 62, rechtes Pedal 63 und linkes Pedal 64 treiben den Ausleger-Zylinder 34, Arm-Zylinder 35, Schaufel-Zylinder 36, Schwenkmotor 26, rechten Fahrmotor 213R und linken Fahrmotor 213L. Das Klemm-Öffnungs-Pedal 65 und das Klemm-Schließ-Pedal 66 treiben den Klemm-Zylinder 37. Das Schwenk-Brems-Pedal 67 bremst den Schwenkmotor 26. Es ist festzustellen, dass die Anzahl der Hydraulik-Steuerventile 50, wie notwendig, bestimmt werden kann. Alternativ kann nur ein Schwenkhebel (der linke Hebel 62 in dem exemplarischen Ausführungsbeispiel), ohne das Schwenk-Brems-Pedal 67 den Schwenkmotor 26 antreiben und bremsen. In anderen Worten, ein einzelner Hebel kann in gemeinsamer Weise verwendet werden als der Schwenkhebel und das Schwenk-Brems-Pedal.
  • Betriebsmuster des Hebels
  • Ein Betriebsmuster von jedem, dem rechten Hebel 61 und de linken Hebel 62 der hydraulischen Aushubmaschine 1 in dem exemplarischen Ausführungsbeispiel ist wie folgt. Ein Rück-Vor-Betrieb des rechten Hebels 61 ist ein Betrieb zum Anheben und Absenken des Auslegers. Ein Rechts-Links-Betrieb des rechten Hebels 61 ist ein Betrieb zum Schaufel-Graben und Abladen. Ein Rück-Vor-Betrieb des linken Hebels 62 ist ein Betrieb zum Arm-Abladen und Graben. Ein Rechts-Links-Betrieb des linken Hebels 62 ist ein Betrieb zum Links-Schwenk und Rechts-Schwenk.
  • Erste Betriebs-Signal-Ausgabevorrichtung und zweite Betriebs-Signal-Ausgabevorrichtung
  • Jede der ersten Betriebs-Signal-Ausgabevorrichtung 71 und der zweiten Betriebs-Signal-Ausgabevorrichtung 72 ist ein Sensor zum Erfassen des Betriebs-Betrags des Betriebs-Werkzeugs 60 und ist an jedem des Betriebs-Werkzeugs 60 vorgesehen, wie in 4 gezeigt.
  • Der rechte Hebel 61 beinhaltet erste Betriebs-Signal-Ausgabevorrichtungen 71LRA, 71FRA und zweite Betriebs-Signal-Ausgabevorrichtungen 72LRA, 72FRA zur Ausgabe von Signalen entsprechend des Rück-Vor-Betriebs und des Rechts-Links-Betriebs des rechten Hebels 61.
  • Die erste Betriebs-Signal-Ausgabevorrichtung 71LRA und die zweite Betriebs-Signal-Ausgabevorrichtung 72LRA erfassen den Rechts-Links-Betrieb des rechten Hebels 61, um die entsprechenden Betriebs-Signale entsprechend zu dem Rechts-Links-Betrieb auszugeben.
  • Die erste Betriebs-Signal-Ausgabevorrichtung 71FRA und die zweite Betriebs-Signal-Ausgabevorrichtung 72FRA erfassen den Rück-Vor-Betrieb des rechten Hebels 61, um die jeweiligen Betriebs-Signale entsprechend des Rück-Vor-Betriebs auszugeben.
  • Der linke Hebel 62 beinhaltet erste Betriebs-Signal-Ausgabevorrichtungen 71LRB, 71FRB und zweite Betriebs-Signal-Ausgabevorrichtungen 72LRB, 72FRB, um Signale entsprechend zu dem Rück-Vor-Betrieb und dem Rechts-Links-Betrieb des linken Hebels 62 auszugeben.
  • Die erste Betriebs-Signal-Ausgabevorrichtung 71LRB und die zweite Betriebs-Signal-Ausgabevorrichtung 72LRB erfassen den Rechts-Links-Betrieb des linken Hebels 62, um die jeweiligen Betriebs-Signale entsprechend zu dem Rechts-Links-Betrieb auszugeben.
  • Die erste Betriebs-Signal-Ausgabevorrichtung 71FRB und die zweite Betriebs-Signal-Ausgabevorrichtung 72FRB erfassen den Rück-Vor-Betrieb des linken Hebels 62, um die jeweiligen Betriebs-Signale entsprechend zu dem Rück-Vor-Betrieb auszugeben.
  • Das rechte Pedal 63 beinhaltet eine erste Betriebs-Signal-Ausgabevorrichtung 71C von einer zweiten Betriebs-Signal-Ausgabevorrichtung 72C. Das linke Pedal 64 beinhaltet eine erste Betriebs-Signal-Ausgabevorrichtung 71D und eine zweite Betriebs-Signal-Ausgabevorrichtung 72D. Die erste Betriebs-Signal-Ausgabevorrichtung 71C und die zweite Betriebs-Signal-Ausgabevorrichtung 72C erfassen einen Betrieb des rechten Pedals 63 und geben die jeweiligen Betriebs-Signale entsprechend zu dem Pedalbetrieb aus. Die erste Betriebs-Signal-Ausgabevorrichtung 71D und die zweite Betriebs-Signal-Ausgabevorrichtung 72D erfassen einen Betrieb des linken Pedals 64 und geben die jeweiligen Betriebs-Signale entsprechend zu dem Pedalbetrieb aus.
  • Das Klemm-Öffnungs-Pedal 65 beinhaltet eine erste Betriebs-Signal-Ausgabevorrichtung 71E und eine zweite Betriebs-Signal-Ausgabevorrichtung 72E. Das Klemm-Schließ-Pedal 66 beinhaltet eine erste Betriebs-Signal-Ausgabevorrichtung 71F und eine zweie Betriebs-Signal-Ausgabevorrichtung 72F. Das Schwenk-Brems-Pedal 67 beinhaltet eine erste Betriebs-Signal-Ausgabevorrichtung 71E und eine zweite Betriebs-Signal-Ausgabevorrichtung 72E. Die erste Betriebs-Signal-Ausgabevorrichtung 71E und die zweite Betriebs-Signal-Ausgabevorrichtung 72E erfassen einen Betrieb des Klemm-Öffnungs-Pedals 65 und geben die jeweiligen Betriebs-Signale entsprechend zu dem Pedalbetrieb aus. Die erste Betriebs-Signal-Ausgabevorrichtung 71F und die zweite Betriebs-Signal-Ausgabevorrichtung 72F erfassen einen Betrieb des Klemm-Schließ-Pedals 66 und geben die jeweiligen Betriebs-Signale entsprechend zu dem Pedalbetrieb aus. Die erste Betriebs-Signal-Ausgabevorrichtung 71G und die zweite Betriebs-Signal-Ausgabevorrichtung 72G erfassen einen Betrieb des Schwenk-Brems-Pedals 67 und geben die jeweiligen Betriebs-Signale entsprechend zu dem Pedalbetrieb aus.
  • Sensor zum Erfassen des Betriebs-Betrags
  • Die erste Betriebs-Signal-Ausgabevorrichtung 71 und die zweite Betriebs-Signal-Ausgabevorrichtung 72 beinhalten jeweils Sensoren zum Erfassen des Betriebs-Betrags (einen Neigungswinkel des Hebels und einen Winkel, indem das Pedal gedrückt ist) des Betriebs-Werkzeugs 60 und geben Betriebs-Signale auf Grundlage von erfassten Daten der Sensoren aus. Wenn das Betriebs-Werkzeug 60 ein elektrischer Hebel oder Pedal ist, ist ein Potentiometer oder dergleichen als Sensor verwendbar. Wenn das Betriebs-Werkzeug 60 ein Ansteuerhebel ist, ist ein Drucksensor, der einen Ansteuerdruck-Variable gemäß dem Betrieb des Betriebs-Werkzeugs 60 erfasst und der den Ansteuerdruck in ein elektrisches Signal überführt und dergleichen als Sensor verwendbar.
  • Betriebs-Signal
  • Die Betriebs-Signale, ausgegeben von der ersten Betriebs-Signal-Ausgabevorrichtung 71 und der zweiten Betriebs-Signal-Ausgabevorrichtung 72, können elektrische Signale als Spannungswerte proportional zu dem Betriebs-Betrag oder Digitalsignale, die den Betriebs-Betrag repräsentieren, sein. Wenn die Betriebs-Signal-Ausgabevorrichtung die Digitaldaten ausgibt, können die Digitaldaten in die Haupt-Steuerung 81 und die Hilfs-Steuerung 82 über das CNA 90 eingegeben werden.
  • In dem exemplarischen Ausführungsbeispiel sind die Betriebs-Signale, ausgegeben von der ersten Betriebs-Signal-Ausgabevorrichtung 71 und der zweiten Betriebs-Signal-Ausgabevorrichtung 72, jeweils elektrische Signale in Spannungswerten, proportional zu dem Betriebs-Betrag des Betriebs-Werkzeugs 60 und sind so gesetzt, dass sie als wechselseitig umgekehrte Spannungswerte ausgegeben werden, wie in 5 gezeigt.
  • Insbesondere ist ein erstes Betriebs-Signal V1, ausgegeben von der ersten Betriebs-Signal-Ausgabevorrichtung 71 auf 4 V gesetzt bei 100% des Betriebs-Betrags des Betriebs-Werkzeugs 60 bis 1 V bei –100% des Betriebs-Betrags, und auf 2,5 V in der Neutral-Position (0% des Betriebs-Betrags).
  • Auf der anderen Seite ist ein zweites Betriebs-Signal V2, ausgegeben von der zweiten Betriebs-Betragssignalausgabevorrichtung 72 auf 1 V gesetzt bei 100% des Betriebs-Betrags des Betriebs-Werkzeugs 60 bis 4 V bei –100% des Betriebs-Betrags und auf 2,5 V in der Neutral-Position (0% des Betriebs-Betrags), so dass das zweite Betriebs-Signal V2 inverse Charakteristika zu dem ersten Betriebs-Signal V1 zeigt.
  • Da die Charakteristika des ersten Betriebs-Signals V1 invers zu denen des zweiten Betriebs-Signals V2 sind, liefert Addition des ersten Betriebs-Signals V1 und des zweiten Betriebs-Signals V2 konstant einen vorgegebenen Wert (5 V). Demgemäß ist durch Erfassen der Spannungswerte der Betriebs-Signale V1 und V2 Abnormalität der Betriebs-Signale überprüfbar. Weiterhin, auch wenn Geräusche, die die Betriebs-Signale V1 und V2 beeinflussen, ist, da der Einfluss von Geräusch durch Addition der zwei Betriebs-Signale eliminiert werden kann, ein hoch-geräusch-widerstandsfähiges Signal verwendbar, so dass ein korrekter Betriebs-Betrag von dem Betriebs-Signal erhalten werden kann.
  • Das Betriebs-Signal kann von dem Betriebs-Werkzeug 60 zu der Haupt-Steuerung 81 und der Hilfs-Steuerung 82 über das CAN 90 eingegeben werden.
  • Ausgabe des Ausgabesignals
  • Das erste Betriebs-Signal V1, ausgegeben von der ersten Betriebs-Signal-Ausgabevorrichtung 71 (71LRA, 71FRA, 71LRB, 71FRB, 71C bis 71G), ist zu der Haupt-Steuerung 81 (erste Steuervorrichtung) eingegeben.
  • Das zweite Betriebs-Signal V,2 ausgegeben von der zweiten Betriebs-Signal-Ausgabevorrichtung 72 (72LRA, 72FRA, 72LRB, 72FRB, 72C bis 72G) ist abgezweigt, um in die Haupt-Steuerung 81 und die Hilfs-Steuerung 82 (zweite Steuervorrichtung) eingegeben zu werden.
  • Da das erste Betriebs-Signal V1 in die Haupt-Steuerung 81 eingegeben ist ohne abgezweigt zu werden, kann die Verdrahtung des Kabelbaums reduziert werden und ein Risiko eines Fehlers, wie Unterbrechung und Kurzschluss kann verringert werden, verglichen mit dem abgezweigten zweiten Betriebs-Signal V2. Mit dieser Anordnung ist die Möglichkeit, dass beide, von den ersten Betriebs-Signal V1 und dem zweiten Betriebs-Signal V2, nicht zur selben Zeit in die Haupt-Steuerung 81 eingegeben werden, reduzierbar. Demgemäß ist mit einer Anordnung der Haupt-Steuerung 81, konfiguriert zum Entscheiden des Betriebs-Betrags nur unter Verwendung des ersten Betriebs-Signals V1, wenn nur das erste Betriebs-Signal V1 eingegeben ist, eine Rate eines Fehlers in der Erfassung des Betriebs-Betrags des ersten Betriebs-Werkzeugs reduzierbar.
  • Als nächstes werden die Steuerungen beschrieben.
  • Pumpen-Steuerung und Elektrik-Steuerung
  • Die Pumpen-Steuerung 80 steuert das gesamte Hydrauliksystem. Zu diesem Zweck steuert die Pumpen-Steuerung 80 die Hydraulik-Pumpe 5 (5A bis 5D).
  • Die Elektrik-Steuerung 84 steuert einen Elektromotor, der die Hydraulik-Pumpe 5 antreibt. Insbesondere erfasst die Elektrik-Steuerung 84 Fehler und dergleichen, zeigt den Fehler dem Bediener an und steuert andere Elektrikkomponenten.
  • Wenn die Hydraulik-Pumpe 5 durch den Motor angetrieben ist, ist der Motor durch die Motorsteuerung gesteuert und die Elektrikkomponenten sind durch die Elektrik-Steuerung 84 gesteuert.
  • Steuerung des Hydraulik-Steuerventils
  • In dem exemplarischen Ausführungsbeispiel sind als Ventilsteuerung zur Steuerung des Hydraulik-Steuerventils 50 die Haupt-Steuerung 81 eine erste Hilfs-Steuerung 82 und eine zweite Hilfs-Steuerung 83 vorgesehen. In dem exemplarischen Ausführungsbeispiel ist die Haupt-Steuerung 81 die erste Steuervorrichtung der Erfindung und die erste Hilfs-Steuerung 82 die zweite Steuervorrichtung.
  • Haupt-Steuerung
  • Die Haupt-Steuerung 81 erfasst einen Betriebs-Betrag des Betriebs-Werkzeugs 60 und erzeugt ein Steuer-Signal zum Steuern der Arbeitsausrüstung, Schwenkmotor 26 und Fahrmotoren 213L, 213R während sie das Proportional-Steuerventil 52 des Hydraulik-Steuerventils 50 auf Grundlage des Steuer-Signals steuert. Weiterhin entscheidet die Haupt-Steuerung 81 eine Abnormalität des Betriebseingabesystems, wie das Betriebs-Werkzeug 60 und Abnormalität der Hilfs-Steuerung 82.
  • Die Haupt-Steuerung 81, die eine Steuerung ist, welche eine CPU (Central Processing Unit) hat, beinhaltet eine erste Eingabe-Einheit 811, erste Entscheidungs-Einheit 812, Steuer-Signal-Erzeugungs-Einheit 813, erste Steuer-Signal-Ausgabe-Einheit 814 und erste Kommunikations-Einheit 815, wie in 6 gezeigt.
  • Erste Eingabe-Einheit
  • Die erste Eingabe-Einheit 811 ist eine Schnittstelle, in die die Betriebs-Signale ausgegeben von der ersten Betriebs-Signal-Ausgabevorrichtung 71 und der zweiten Betriebs-Signal-Ausgabevorrichtung 72 eingegeben werden und welche die Digitaldaten entsprechend zu den Eingabe-Signalen ausgibt. In dem exemplarischen Ausführungsbeispiel sind Spannungswerte der Eingabe-Betriebs-Signale zu der ersten Entscheidungs-Einheit 812 ausgegeben.
  • Erste Entscheidungs-Einheit
  • Die erste Entscheidungs-Einheit 812 überprüft die Betriebs-Signale auf Grundlage des ersten Betriebs-Signals und des zweiten Betriebs-Signals, eingegeben von der ersten Eingabe-Einheit 811, und überprüft durch Vergleichen der ersten Betriebs-Betrags-Daten mit zweiten Betriebs-Betrags-Daten, ausgegeben von der ersten Kommunikations-Einheit 815 über die Hilfs-Steuerung 82.
  • Die erste Entscheidungs-Einheit 812 addiert den Spannungswert des ersten Betriebs-Signals auf dem Spannungswert des zweiten Betriebs-Signals, um zu bestimmen, ob oder nicht die Addition der Spannungswerte ein vorgegebener Wert wird, und überprüft, ob oder nicht die zwei Eingabe-Betriebs-Signale abnormal sind. Da die Charakteristika des ersten Betriebs-Signals V1 invers zu den des zweiten Betriebs-Signals V2 ist, wie oben beschrieben, führt die Addition der Spannungswerte der zwei Signale konstant zu einem vorgegebenen Wert (5 V). Demgemäß ist die Abnormalität von jedem der Betriebs-Signale auf Grundlage der Spannungswerte der zwei Betriebs-Signale überprüfbar. Die Überprüfung der ersten Entscheidungs-Einheit 812 durch Vergleichen der ersten Betriebs-Betrags-Daten mit den zweiten Betriebs-Betrags-Daten wird später beschrieben.
  • Steuer-Signal-Erzeugungs-Einheit
  • Die Steuer-Signal-Erzeugungs-Einheit 813 erhält den Betriebs-Betrag (erste Betriebs-Betrags-Daten) des Betriebs-Werkzeugs 60 auf Grundlage des Spannungswerts V1 des ersten Betriebs-Signals, eingegeben von der ersten Eingabe-Einheit 811 mit Bezug auf den Zusammenhang in 5.
  • Weiterhin kalkuliert die Steuer-Signal-Erzeugungs-Einheit 813 den Betriebs-Betrag von jedem des Hydraulik-Steuerventils 50 gemäß den ersten Betriebs-Betrags-Daten und erzeugt ein Betriebs-Signal auf Grundlage des Steuer-Betrags. Insbesondere erzeugt die Steuer-Signal-Erzeugungs-Einheit 813 ein erstes Steuer-Signal (Betätigungssignal) welches das Proportional-Steuerventil 52 steuert und ein zweites Steuer-Signal (Betätigungssignal), welches das Richtung-Schaltventil 53 steuert.
  • Erste Steuer-Signal-Ausgabe-Einheit
  • Die erste Steuer-Signal-Ausgabe-Einheit 814 gibt das erste Steuer-Signal, erzeugt durch die Steuer-Signal-Erzeugungs-Einheit 813 zu dem Proportional-Steuerventil 52 (Antriebs-Ziel) des Hydraulik-Steuerventils 50 aus. Zum Beispiel, wenn ein Steuer-Signal zum Antreiben des Schwenkmotors 26 erzeugt ist, gibt die erste Steuer-Signal-Ausgabe-Einheit 814 das erste Steuer-Signal zu dem Proportional-Steuerventilen 52C, 52J der Hydraulik-Steuerventile 50C, 50J aus, um den Schwenkmotor 26 anzutreiben.
  • Erste Kommunikations-Einheit
  • Die erste Kommunikations-Einheit 58 gibt die ersten Betriebs-Betrags-Daten und das zweite Steuer-Signal, die durch die Steuer-Signal-Erzeugungs-Einheit 813 erzeugt sind, zu der Hilfs-Steuerung 82 über das CAN 90 aus. Die erste Kommunikations-Einheit 815 gibt ebenso das zweite Steuer-Signal zu der Hilfs-Steuerung 83 über das CAN 90 aus.
  • In die erste Kommunikations-Einheit 815 sind später beschriebene zweite Betriebs-Betrags-Daten, ausgeben von der Hilfs-Steuerung 82, eingegeben und diese gibt die zweiten Betriebs-Betrags-Daten zu der ersten Entscheidungs-Einheit 812 aus.
  • Entscheidung der Betriebs-Betrags-Daten
  • Die erste Entscheidungs-Einheit 812 vergleicht die eingegebenen zweiten Betriebs-Betrags-Daten mit den ersten Betriebs-Betrags-Daten und entscheidet eine Abnormalität der Betriebs-Betrags-Daten auf Grundlage ob oder nicht die eingegebenen zweiten Betriebs-Betrags-Daten identisch sind mit den ersten Betriebs-Betrags-Daten. Zum Beispiel, wenn eine Abnormalität in der Hilfs-Steuerung 82 auftritt, sind die zweiten Betriebs-Betrags-Daten, ausgegeben von der Hilfs-Steuerung 82, nicht korrekt aktualisiert. Demgemäß sind, wenn das Betriebs-Werkzeug 60 betrieben ist, um die ersten Betriebs-Betrags-Daten zu ändern, die nicht aktualisierten zweiten Betriebs-Betrags-Daten nicht identisch mit den ersten Betriebs-Betrags-Daten, so dass die erste Entscheidungs-Einheit 812 das Auftreten einer Abnormalität in der Hilfs-Steuerung 82 erfassen kann.
  • Erste Hilfs-Steuerung
  • Die erste Hilfs-Steuerung 82 steuert das Richtung-Schaltventil 53 des Steuerventils 50 auf Grundlage des zweiten Steuer-Signals, erzeugt durch die Haupt-Steuerung 81. In dem exemplarischen Ausführungsbeispiel sind zwei Hilfs-Steuerungen 82 und 83 vorgesehen. Die erste Hilfs-Steuerung 82 steuert die Richtung-Schaltventile 53A bis 53G der Hydraulik-Steuerventile 50A bis 50G. Die erste Hilfs-Steuerung 82 entscheidet ebenso über eine Abnormalität der Haupt-Steuerung 81.
  • In gleicher Weise zu der Haupt-Steuerung 81, ist die Hilfsteuerung 82 ebenfalls eine Steuerung mit einer CPU (Central Processing Unit). Jedoch, da das erste Betriebs-Signal V1 nicht in die Hilfs-Steuerung 82 eingegeben wird, beinhaltet die Hilfs-Steuerung 82 nicht eine Konfiguration entsprechend zu der Steuer-Signal-Erzeugungs-Einheit 813. Demgemäß, wie in 6 gezeigt, beinhaltet die Hilfs-Steuerung 82 eine zweite Eingabe-Einheit 821, zweite Entscheidungs-Einheit 822, zweite Steuer-Signal-Ausgabe-Einheit 823 und zweite Kommunikations-Einheit 824.
  • Zweite Eingabe-Einheit
  • Die zweite Eingabe-Einheit 812 ist eine Schnittstelle zu der das zweite Betriebs-Signal, ausgegeben von der zweiten Betriebs-Signal-Ausgabevorrichtung 72 eingegeben ist und die Digitaldaten entsprechend zu dem Eingabesignal ausgibt. In dem exemplarischen Ausführungsbeispiel ist der Spannungswert des zweiten Eingabe-Betriebs-Signals zu der zweiten Entscheidungs-Einheit 822 ausgegeben.
  • Zweite Entscheidungs-Einheit
  • Die zweite Entscheidungs-Einheit 822 erhält die zweiten Betriebs-Betrags-Daten von der Beziehung gezeigt in 5 auf Grundlage des Spannungswerts V2 des zweiten Betriebs-Signals, eingegeben von der zweiten Eingabe-Einheit 821, und vergleicht die zweiten Betriebs-Betrags-Daten mit den ersten Betriebs-Betrags-Daten, eingegeben von der Haupt-Steuerung 81 über das CAN 90 und die zweite Kommunikations-Einheit 824. Die zweite Entscheidungs-Einheit 822 entscheidet, dass die Haupt-Steuerung und dergleichen in einem normalen Zustand sind, wenn die ersten Betriebs-Betrags-Daten identisch mit den zweiten Betriebs-Betrags-Daten sind oder entscheidet, dass die Haupt-Steuerung und dergleichen in einem abnormalen Zustand sind, wenn die ersten Betriebs-Betrags-Daten nicht identisch mit den zweiten Betriebs-Betrags-Daten sind.
  • Zweite Steuer-Signal-Ausgabe-Einheit
  • Die zweite Steuer-Signal-Ausgabe-Einheit 823 gibt das zweite Steuer-Signal, eingegeben von der Haupt-Steuerung 81 über das CAN 90 und die zweite Kommunikations-Einheit 824, zu dem Richtung-Schaltventil 53 (Steuer-Ziel) des Hydraulik-Steuerventils 50 aus. Zum Beispiel, wenn ein Steuer-Signal zum Antreiben des Schwenkmotors 26 durch die Steuer-Signal-Erzeugungs-Einheit 813 erzeugt ist, gibt die zweite Steuer-Signal-Ausgabe-Einheit 823 das zweite Steuer-Signal zu dem Richtung-Schaltventil 53C des Hydraulik-Steuerventils 50C zwischen den Hydraulik-Steuerventilen 50C und 50J aus, um den Schwenkmotor 26 anzutreiben. Das Hydraulik-Steuerventil 50J ist durch die Hilfs-Steuerung 83 gesteuert.
  • Zweite Kommunikations-Einheit
  • Die zweite Kommunikations-Einheit 824 gibt ebenso die zweiten Betriebs-Betrags-Daten zu der Haupt-Steuerung 81 über das CAN 90 aus. In die zweite Kommunikations-Einheit 824 sind die ersten Betriebs-Betrags-Daten und das zweite Steuer-Signal ausgegeben von der Haupt-Steuerung 81 eingegeben.
  • Zweite Hilfs-Steuerung
  • Die zweite Hilfs-Steuerung 83 steuert das Richtung-Schaltventil 53 des Hydraulik-Steuerventils 50 auf Grundlage des zweiten Steuer-Signals, erzeugt durch die Haupt-Steuerung 81. Die zweite Hilfs-Steuerung 83 steuert die Richtung-Schaltventile 53H bis 53N der Hydraulik-Steuerventile 50H bis 50N.
  • Die Hilfs-Steuerung 83 ist ebenso eine Steuerung, die eine CPU (Central Processing Unit) hat und eine zweite Steuer-Signal-Ausgabe-Einheit 831 und eine dritte Kommunikations-Einheit 832, wie in 6 gezeigt hat.
  • Zweite Steuer-Signal-Ausgabe-Einheit
  • Die zweite Steuer-Signalsausgabeeinheit 831 gibt das zweite Steuer-Signal, eingegeben von der Haupt-Steuerung 81 über das CAN 90 und die dritte Kommunikations-Einheit 832, zu dem Richtung-Schaltventil 53 (Steuer-Ziel) des Hydraulik-Steuerventils 50 aus. Zum Beispiel, wenn ein Steuer-Signal zum Antreiben des Schwenkmotors 26 durch die Steuer-Signal-Erzeugungs-Einheit 813 erzeugt ist, gibt die zweite Steuer-Signal-Ausgabe-Einheit 831 das zweite Steuer-Signal zu dem Richtung-Schaltventil 53J des Hydraulik-Steuerventils 50J zwischen den Hydraulik-Steuerventilen 50C und 50J aus, um den Schwenkmotor 26 anzutreiben.
  • Dritte Kommunikations-Einheit
  • In die dritte Kommunikations-Einheit 832 ist das zweite Steuer-Signal, ausgegebenen von der Haupt-Steuerung 81, eingegeben.
  • Betriebs-Steuerprozess
  • Als nächstes wird ein Steuerprozess, wenn der Bediener das Betriebs-Werkzeug 60 betreibt, mit Bezug auf 7 beschrieben.
  • Wenn das erste Betriebs-Signal und das zweite Betriebs-Signal entsprechend zu den Zuständen des Betriebs-Werkzeugs 60 von der ersten Betriebs-Signal-Ausgabevorrichtung 71 und der zweiten Betriebs-Signal-Ausgabevorrichtung 72 ausgegeben sind, führt die Haupt-Steuerung 81 und die Hilfs-Steuerung 82 einen Betriebs-Steuerprozess aus, der in dem Flussdiagramm in 7 gezeigt ist.
  • In die Haupt-Steuerung 81 (erste Steuervorrichtung) ist das erste Betriebs-Signal (Schritt S1) eingegeben. In die Hilfs-Steuerung 82 (zweite Steuervorrichtung) ist das zweite Betriebs-Signal eingegeben (Schritt S11).
  • Nachdem das erste Betriebs-Signal in die Haupt-Steuerung 81 eingegeben ist, gibt die Haupt-Steuerung 81 die ersten Betriebs-Betrags-Daten auf Grundlage des ersten Betriebs-Signals zu der Hilfs-Steuerung 82 (zweite Steuervorrichtung) über das CAN 90 aus (Schritt S2).
  • In gleicher Weise, nachdem das zweite Betriebs-Signal in die Hilfs-Steuerung 82 eingegeben ist, gibt die Hilfs-Steuerung 82 die zweiten Betriebs-Betrags-Daten auf Grundlage des zweiten Betriebs-Signals an die Haupt-Steuerung 81 (erste Steuervorrichtung) über das CAN 90 aus (Schritt S12).
  • In die Haupt-Steuerung 81 sind die zweiten Betriebs-Betrags-Daten, ausgegeben von der Hilfs-Steuerung 82, eingegeben (Schritt S3), Vergleichen der ersten Betriebs-Betrags-Daten und der zweiten Betriebs-Betrags-Daten durch die ersten Entscheidungs-Einheit 812 (Schritt S4), und Entscheiden einer Anormalität (Schritt S5). In gleicher Weise sind in die Hilfs-Steuerung 82 die ersten Betriebs-Betrags-Daten, ausgegeben von der Haupt-Steuerung 81, eingegeben (Schritt S13), Vergleichen der ersten Betriebs-Betrags-Daten mit den zweiten Betriebs-Betrags-Daten unter Verwendung der zweiten Entscheidungs-Einheit 822 (Schritt S14), und Entscheiden einer Abnormalität (Schritt S15).
  • Prozess der Entscheidung der Daten, die normal sind
  • Die Haupt-Steuerung 81 erzeugt Steuer-Signale (erste und zweite Steuer-Signale) von den zwei eingegebenen Betriebs-Signalen, wenn entschieden ist, dass die Daten normal (NEIN) im Schritt S5 sind. Insbesondere sind in die Haupt-Steuerung 81 das erste Betriebs-Signal von der ersten Betriebs-Signal-Ausgabevorrichtung 71 und das zweite Betriebs-Signal von der zweiten Betriebs-Signal-Ausgabevorrichtung 72 eingegeben. Demgemäß erzeugt die Haupt-Steuerung 81 das erste Steuer-Signal, um das Proportional-Steuerventil 52 zu betreiben und das zweite Steuer-Signal um das Richtung-Schaltventil 53, auf Grundlage der zwei Betriebs-Signale, zu betreiben.
  • Die Haupt-Steuerung 81 gibt das erste Steuer-Signal von der ersten Steuer-Signal-Ausgabe-Einheit 814 aus (Schritt S6) und steuert das Proportional-Steuerventil 52 des Hydraulik-Steuerventils 50 (Schritt S7). Die Haupt-Steuerung 81 gibt ebenfalls das zweite Steuer-Signal zu den Hilfs-Steuerungen 82 und 83 über das CAN 90 aus. Es ist festzustellen, dass die Hilfs-Steuerung 82 das zweite Steuer-Signal erzeugen kann, um das Richtung-Schaltventil 53 zu betreiben, um das zweite Steuer-Signal zu der Hilfs-Steuerung 83 über das CAN 90 ausgibt.
  • Wenn die Daten entschieden sind normal zu sein (NEIN) im Schritt S15, geben die zweiten Steuer-Signal-Ausgabe-Einheiten 823 und 831 der Hilfs-Steuerungen 82 und 83 das zweite Steuer-Signal, eingegeben von der Haupt-Steuerung 81 aus (Schritt S16), und Steuern das Richtung-Schaltventil 53 des Hydraulik-Steuerventils 50 (Schritt S17).
  • Das Ansteuerrichtung-Schaltventil 51 ist betrieben, wenn beide von dem Proportional-Steuerventil 52 und dem Richtung-Schaltventil 53 normal gesteuert sind. Zwischenzeitlich ist Hydraulikfluid zu der Hydraulik-Antriebsvorrichtung (Antriebs-Ziel) zugeführt, so dass die hydraulische Aushubmaschine 1 entsprechend zu dem Betrieb des Betriebs-Werkzeugs 90 betrieben ist.
  • Nach dem Ausgeben der ersten und zweiten Steuer-Signale unterbrechen die Haupt-Steuerung 81 und die Hilfsteuerung 82 den Betriebs-Steuerprozess, gezeigt in 7.
  • Demgemäß, während das Signal eingegeben von dem Betriebs-Werkzeug 60 gehalten ist, ist der Betriebssteuerprozess, gezeigt in 7, in der Durchführung gehalten.
  • In dem exemplarischen Ausführungsbeispiel ist, da die zwei Hilfs-Steuerungen 82 und 83 vorgesehen sind und jeweils die getrennten Richtung-Schaltventile 53 steuern, auch wenn eine Abnormalität in der CPU von einem der Hilfs-Steuerungen 82 und 83 auftritt, das Richtung-Schaltventil 53 durch die andere Normale der Hilfs-Steuerungen 82 und 83, die normal betrieben sind, gesteuert. Wie vorangehend beschrieben, sind der Ausleger-Zylinder 34, Arm-Zylinder 35, Schaufel-Zylinder 36 und Schwenkmotor 26 durch zwei oder mehr Hydraulik-Kreise, beinhaltend zumindest eines der Hydraulik-Steuerventile 50A bis 50G, gesteuert, die durch die Hilfs-Steuerung 82 gesteuert sind und zumindest eines der Hydraulik-Steuerventile 50H bis 50N gesteuert, die durch die Hilfs-Steuerung 83 gesteuert sind. Demgemäß, auch wenn eine Abnormalität in einem der Hilfs-Steuerungen 82 und 83 auftritt, können, wenn die andere der Hilfs-Steuerungen 82 und 83 und die Haupt-Steuerung 81 normal arbeitet, die Zylinder 34 bis 36, Schwenkmotor 26 und Fahrmotoren 213L und 213R im Betrieb gehalten werden. Zum Beispiel, wenn eine Abnormalität in der ersten Hilfs-Steuerung auftritt, kann der Schwenkmotor 26 und der linke Fahrmotor 213L im Betrieb gehalten werden. In gleicher Weise, wenn eine Abnormalität in der zweiten Hilfs-Steuerung auftritt, kann der Schwenkmotor 26 und der rechte Fahrmotor 213R im Betrieb gehalten werden.
  • Prozess zum Erfassen von Abnormalität
  • Als nächstes wird Steuerbeispiel beschrieben zum Entscheiden der Abnormalität durch die erste Entscheidungs-Einheit 812 der Haupt-Steuerung 81 und der zweiten Entscheidungs-Einheit 822 der ersten Hilfs-Steuerung 82 (JA in den Schritten S5 und S15). Entscheidungsvorgang zur Abnormalität durch Haupt-Steuerung 81
  • Wie oben beschrieben, entscheidet die erste Entscheidungs-Einheit 812 der Haupt-Steuerung 81 die folgenden Umstände als abnormal:
    • (1) ein Umstand, indem erste und zweite Steuer-Signale, eingegeben von der ersten Eingabe-Einheit 811, überprüft sind und entschieden ist, abnormal zu sein;
    • (2) ein Umstand, indem die ersten Betriebs-Betrags-Daten, erfasst durch die erste Entscheidungs-Einheit 812, nicht identisch sind mit den zweiten Betriebs-Betrags-Daten, eingegeben von der Hilfs-Steuerung 82 (JA in Schritt S5); und
    • (3) ein Umstand, indem die Signalleitung, eingegeben von der Haupt-Steuerung 81 und die Signalleitung, ausgegeben von der Haupt-Steuerung 81 zu dem Proportional-Steuerventil 52, kurzgeschlossen oder unterbrochen ist (JA in Schritt S5).
  • Halt-Steuerung durch Haupt-Steuerung 81 in Erwiderung auf Abnormalität
  • Die Haupt-Steuerung 81 entscheidet, dass Abnormalität auftritt in irgendeinem der obigen Umstände (JA in Schritt S5) und gibt das erste Steuer-Signal (Halt-Signal) unter Verwendung der ersten Steuer-Signal-Ausgabe-Einheit 814 aus, um das Proportional-Steuerventil 52 in einen Halt-Zustand zu steuern (Schritt S8). In Erwiderung darauf, ist das Proportional-Steuerventil 52 in den Halt-Zustand (Schritt S9) gesteuert. Zu diesem Zeitpunkt, da das Proportional-Steuerventil 52 die Flussrate des Hydraulikfluids reduziert, ist der Ansteuerdruck aufgebracht auf das Ansteuerrichtung-Schaltventil 51 verringert, ungeachtet des Betriebs-Zustands des Richtung-Schaltventils 53. Demgemäß ist der Schieber des Ansteuerrichtung-Schaltventils 51 in die Neutral-Position geschoben, so dass das Hydraulikfluid nicht durch das Ansteuerrichtung-Schaltventil 51 zugeführt wird. In konsequenter Weise ist Bewegung der Arbeitsausrüstung 3 und des Fahrgestells 21 betrieben durch den Ausleger-Zylinder 34, Arm-Zylinder 35, Schaufel-Zylinder 36, Klemm-Zylinder 37, Schwenkmotor 26 und Fahrmotoren 213L, 213R unterbrochen.
  • Umstand entschieden abnormal zu sein durch die Hilfs-Steuerung 82
  • Wie oben beschrieben, entscheidet die zweite Entscheidungs-Einheit 822 der Hilfs-Steuerung 82, dass es abnormal ist, wenn die zweiten Betriebs-Betrags-Daten, erfasst durch die zweite Entscheidungs-Einheit 822 nicht identisch sind mit den ersten Betriebs-Betrags-Daten, eingegeben von der Haupt-Steuerung 81. In gleicher Weise entscheidet die zweite Entscheidungs-Einheit 822 ebenso, dass es abnormal ist, wenn die Signalleitung eingegeben von der Hilfs-Steuerung 82 und die Signalleitung, ausgegeben von den Hilfs-Steuerungen 82 und 83 zu dem Richtung-Schaltventil 53 kurzgeschlossen oder unterbrochen sind.
  • Halt-Steuerung durch Hilfs-Steuerung 82 in Erwiderung auf Abnormalität
  • Wenn die Hilfs-Steuerung 82 entscheidet, dass Abnormalität auftritt (JA in Schritt S15), gibt die Hilfs-Steuerung 82 das zweite Steuer-Signal (Halt-Signal) unter Verwendung der zweiten Steuer-Signal-Ausgabe-Einheit 823 aus, um das Richtung-Schaltventil 53 zu einem Halt zu steuern (Schritt S18). Weiterhin befielt die Hilfs-Steuerung 82 der Hilfs-Steuerung 83 über das CAN 90 und die zweite Kommunikations-Einheit 824, um das Richtung-Schaltventil 53 zu einem Halt-Zustand zu steuern. In Erwiderung darauf gibt die Hilfs-Steuerung 83 das zweite Steuer-Signal (Halt-Signal) unter Verwendung der zweiten Steuer-Signal-Ausgabe-Einheit 831 aus, um das Richtung-Schaltventil 53 zu einem Halt-Zustand zu steuern (Schritt S18).
  • Danach ist das Richtung-Schaltventil 53 in einen Halt-Zustand gesteuert (Schritt S19). Zu diesem Zeitpunkt ist, da ein Schieber des Richtung-Schaltventils 53 zu einer Neutral-Position verschoben ist, um das Hydraulikfluid zu steuern, nicht zu dem Ansteuerrichtung-Schaltventil 51 zu fließen, ein Ansteuerdruck, aufgebracht auf das Ansteuerrichtung-Schaltventil 51, verringert, ungeachtet der Betriebsbedingung des Proportional-Steuerventils 52. In konsequenter Weise ist, da der Schieber des Ansteuerrichtung-Schaltventils 51 in eine Neutral-Position geschoben ist, um zu bewirken, dass Hydraulikfluid nicht über das Ansteuerrichtung-Schaltventil 51 zugeführt wird, die Bewegung der Arbeitsausrüstung 3 und des Fahrgestells 21, betrieben durch den Ausleger-Zylinder 34, Arm-Zylinder 35, Schaufel-Zylinder 36, Klemm-Zylinder 37, Schwenkmotor 26 und Fahrmotoren 213L, 213R unterbrochen. Jedoch, wenn das Hydraulikfluid von anderen Steuerventilen zugeführt ist, ist die Bewegung der Arbeitsausrüstung 3 und des Fahrgestells 21 weiterführbar.
  • Somit sind das Proportional-Steuerventil 52 und das Richtung-Schaltventil 53, die beide Ventile sind zum Betreiben des Ansteuerrichtung-Schaltventils 51, gesteuert durch getrennte Steuerungen, der Haupt-Steuerung 81 und der Hilfs-Steuerungen 82, 83. Demgemäß ist zusätzlich zu, wenn der Sensor, der den Betriebs-Betrag des Betriebs-Werkzeugs 60 erfasst, gestört ist, und wenn die Eingabeleitung des Betriebs-Signals gestört ist (z. B. unterbrochen), wenn entweder die CPU der Haupt-Steuerung 81 oder die CPU der Hilfs-Steuerung 82 gestört ist, dass Ansteuerrichtung-Schaltventil 51 in einen Halt-Zustand gesteuert zur Steuerung zum Anhalten zumindest eines des Proportional-Steuerventils 52 und des Richtung-Schaltventils 53, so dass die Hydraulik-Antriebsvorrichtung, wie die Arbeitsausrüstung und der Fahrmotor, sicher angehalten werden kann. In konsequenter Weise ist die Sicherheit der hydraulischen Aushubmaschine 1 weiter verbessert.
  • Der Umfang der Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern beinhaltet Modifikationen und Verbesserungen, solange eine Aufgabe der Erfindung gelöst werden kann.
  • Zum Beispiel, obwohl die zwei Hilfs-Steuerungen 82 und 83 in dem obigen exemplarischen Ausführungsbeispiel vorgesehen sind, kann eine einzige Hilfs-Steuerung vorgesehen sein oder alternativ können drei oder mehr Hilfs-Steuerungen vorgesehen sein. Die Anzahl der Hilfs-Steuerungen kann abhängig von der Anzahl der Hydraulik-Steuerventile 50 gesetzt sein. Es ist nur notwendig, zumindest eine Hilfs-Steuerung als die zweite Steuervorrichtung vorzusehen.
  • Weiterhin kann eine Mehrzahl von Haupt-Steuerungen 81 für eine große Anzahl von Eingabe- und Ausgabesignale zu der Haupt-Steuerung 81 vorgesehen sein.
  • In dem obigen exemplarischen Ausführungsbeispiel, das Proportional-Steuerventil 52 und das Richtung-Schaltventil 53 sind vorgesehen, um das Ansteuerrichtung-Schaltventil 53 zu betreiben. Jedoch, zum Beispiel, zwei Proportional-Steuerventile 52 können vorgesehen sein, um den Ansteuerdruck des Ansteuerrichtung-Schaltventils 51 zu steuern.
  • In dem obigen exemplarischen Ausführungsbeispiel steuert die Haupt-Steuerung 81 das Proportional-Steuerventil 52, während die Hilfs-Steuerungen 82 und 83 das Richtung-Schaltventil 53 steuern. Jedoch können die Steuer-Ziele umgekehrt sein. Insbesondere kann die Haupt-Steuerung 81 das Richtung-Steuerventil 53 steuern und die Hilfs-Steuerungen 82 und 83 können das Proportional-Steuerventil 52 steuern.
  • In dem obigen exemplarischen Ausführungsbeispiel ist der Antrieb der Zylinder 34 bis 36 durch eine Mehrzahl von Hydraulik-Kreisen gesteuert. Jedoch kann der Antrieb von jedem der Hydraulik-Antriebsvorrichtungen durch einen einzigen Hydraulik-Kreis gesteuert werden. Es ist festzustellen, dass Steuerung durch eine Mehrzahl von Hydraulik-Kreisen mehr bevorzugt ist in der Fortführung des Betriebs der Arbeitsausrüstung, wenn einer der Hydraulik-Kreise gestört ist, wie oben beschrieben.
  • In dem obigen exemplarischen Ausführungsbeispiel ist die Ausgabe von der ersten Betriebs-Signal-Ausgabevorrichtung 71 in die Haupt-Steuerung 81 eingegeben, ohne abgezweigt zu sein. Jedoch kann die Ausgabe von der ersten Betriebs-Signal-Ausgabevorrichtung 71 ebenso abgezweigt sein und dass erste Betriebs-Signal kann in beide von der Haupt-Steuerung 81 und der Hilfs-Steuerung 82 in der gleichen Weise, wie in die zweiten Betriebs-Signal-Ausgabevorrichtung 72 eingegeben werden.
  • In dem obigen exemplarischen Ausführungsbeispiel sind das erste und zweite Betriebs-Signal (zwei Betriebs-Signale) in die Haupt-Steuerung 81 eingegeben. Jedoch kann auch nur das erste Betriebs-Signal eingegeben werden und die Steuer-Signal-Erzeugungs-Einheit 813 kann ein Steuer-Signal auf Grundlage des ersten Betriebs-Signals erzeugen.
  • Wenn die Anzahl der Anschlüsse, notwendig für die Eingabe erhöht ist und die Anzahl der Eingangsanschlüsse der Haupt-Steuerung überschreitet, kann eine Mehrzahl von Haupt-Steuerungen vorgesehen sein. In dieser Anordnung ist die Eingabe von dem Betriebs-Werkzeug in die Mehrzahl von Haupt-Steuerungen eingegeben und jede der Haupt-Steuerungen steuert das Proportional-Steuerventil (Steuer-Ziel).
  • Die Erfindung ist nicht nur auf die hydraulische Aushubmaschine (Lader-Aushubmaschine) 1, gezeigt in 1 anwendbar, sondern ebenso auf eine Bagger-Aushubmaschine 1A, gezeigt in 8 anwendbar. Die Bagger-Aushubmaschine 1A beinhaltet einen Fahrzeugkörper 2 und Arbeitsausrüstung 3A. Der Fahrzeugaufbau 2 ist in derselben Weise, wie in der Laderaushubmaschine 1 konfiguriert.
  • Die Arbeitsausrüstung 3A beinhaltet einen Ausleger 31A, einen Arm 32A und eine Schaufel 33A für eine Bagger-Aushubmaschine, sowie einen Ausleger-Zylinder 34A, der den Ausleger 31A antreibt, einen Arm-Zylinder 35A, der den Arm 32A antreibt, und einen Schaufel-Zylinder 36A, der die Schaufel 33A antreibt. Da die Schaufel 33A der Baggeraushubmaschine 1A nicht geöffnet und geschlossen wird, ist kein Klemm-Zylinder vorgesehen.
  • Weiterhin ist die Erfindung nicht nur auf eine hydraulische Aushubmaschine anwendbar, sondern ebenso auf verschiedene Arbeitsmaschinen vorgesehen mit einer hydraulischen Antriebsvorrichtung, angetrieben durch eine Hydraulik-Pumpe.
  • ERKLÄRUNG DER ZEICHEN
    • 1 ... hydraulische Aushubmaschine, 2 ... Fahrzeugaufbau, 3 ... Arbeitsausrüstung, 5, 5A, 5B, 5C, 5D Hydraulik-Pumpe, 21 ... Fahrgestell, 22 ... Drehkörper, 26 ... Schwenkmotor, 34 ... Ausleger-Zylinder, 35 ... Arm-Zylinder, 36 ... Schaufel-Zylinder, 37 ... Klemm-Zylinder, 50 ... Hydraulik-Steuerventil, 51 ... Ansteuerrichtung-Schaltventil, 52 ... Proportional-Steuerventil, 53 ... Richtung-Schaltventil, 60 ... Betriebs-Werkzeug, 71 ... erste Betriebs-Signal-Ausgabevorrichtung, 72 ... zweite Betriebs-Signal-Ausgabevorrichtung, 80 ... Pumpen-Steuerung, 81 ... Haupt-Steuerung (erste Steuervorrichtung), 82 ... Hilfs-Steuerung (zweite Steuervorrichtung), 83 ... Hilfs-Steuerung, 213L ... linker Fahrmotor, 213R ... rechter Fahrmotor, 811 ... erste Eingabe-Einheit, 812 ... erste Entscheidungs-Einheit, 813 ... Steuer-Signal-Erzeugungs-Einheit, 814 ... erste Steuer-Signal-Ausgabe-Einheit, 815 ... erste Kommunikations-Einheit, 821 ... zweite Eingabe-Einheit, 822 ... zweite Entscheidungs-Einheit, 823 ... zweite Steuer-Signal-Ausgabe-Einheit, 824 ... zweite Kommunikations-Einheit, 831 ... zweite Steuer-Signal-Ausgabe-Einheit, 832 ... dritte Kommunikations-Einheit, V1 erstes Betriebs-Signal, V2 zweites Betriebs-Signal

Claims (7)

  1. Arbeitsmaschine mit: einer Hydraulik-Pumpe; einer Hydraulik-Antriebsvorrichtung, angetrieben durch Hydraulikfluid zugeführt von der Hydraulik-Pumpe; einem Hydraulik-Steuerventil, welches Zuführung des Hydraulikfluids von der Hydraulik-Pumpe zu der Hydraulik-Antriebsvorrichtung steuert; einer ersten Steuervorrichtung und einer zweiten Steuervorrichtung, die miteinander in derart verbunden sind, dass sie imstande sind miteinader zu kommunizieren und das Steuerventil zu steuern; einem Betriebs-Werkzeug, das einen Betrieb der Hydraulik-Antriebsvorrichtung befielt; einer ersten Betriebs-Signal-Ausgabevorrichtung, die einen Betriebs-Betrag des Betriebs-Werkzeugs erfasst und ein erstes Betriebs-Signal entsprechend dem erfassten Betriebs-Betrag zumindest zu der ersten Steuervorrichtung ausgibt; und einer zweiten Betriebs-Signal-Ausgabevorrichtung, die einen Betriebs-Betrag des Betriebs-Werkzeugs erfasst und ein zweites Betriebs-Signal entsprechend zu dem erfassten Betriebs-Betrag zumindest zu der zweiten Steuervorrichtung ausgibt, wobei die erste Steuervorrichtung umfasst: eine erste Kommunikations-Einheit, die erste Betriebs-Betrags-Daten auf Grundlage des ersten Betriebs-Signals zu der zweiten Steuervorrichtung ausgibt und in die zweite Betriebs-Betrags-Daten auf Grundlage des zweiten Betriebs-Signals, ausgegeben von der zweiten Steuervorrichtung, eingegeben sind; einer ersten Entscheidungs-Einheit, welche die ersten Betriebs-Betrags-Daten mit den zweiten Betriebs-Betrags-Daten vergleicht, um zu entscheiden, ob die ersten und zweiten Betriebs-Betrags-Daten abnormal oder normal sind; und einer ersten Steuer-Signal-Ausgabe-Einheit, die ein erstes Steuer-Signal in der Form eines Betätigungs-Signals zur Steuerung des Hydraulik-Steuerventils entsprechend zu dem Eingabe-Betriebs-Signal ausgibt, wenn die erste Entscheidungs-Einheit entscheidet, dass die ersten und zweiten Betriebs-Betrags-Daten normal sind, und die das erste Steuer-Signal in einer Form eines Halt-Signals zur Steuerung des Hydraulik-Steuerventils in einen Halt-Zustand ausgibt, wenn die erste Entscheidungs-Einheit eine Abnormalität entscheidet, die zweite Steuervorrichtung umfasst: eine zweite Kommunikations-Einheit, die zweite Betriebs-Betrags-Daten auf Grundlage des zweiten Betriebs-Signals zu der ersten Steuervorrichtung ausgibt und in die erste Betriebs-Betrags-Daten, ausgegeben von der ersten Steuervorrichtung, eingegeben werden; eine zweiten Entscheidungs-Einheit, welche die ersten Betriebs-Betrags-Daten mit den zweiten Betriebs-Betrags-Daten vergleicht, um zu entscheiden, ob die ersten und zweiten Betriebs-Betrags-Daten abnormal oder normal sind; und einer zweiten Steuer-Signal-Ausgabe-Einheit, die ein zweites Steuer-Signal in der Form eines Betätigungs-Signals zur Steuerung des Hydraulik-Steuerventils entsprechend zu dem Eingabe-Betriebs-Signal ausgibt, wenn die zweite Entscheidungs-Einheit entscheidet, dass die ersten und zweiten Betriebs-Betrags-Daten normal sind, und die das zweite Steuer-Signal in einer Form eines Halt-Signals zur Steuerung des Hydraulikventils in einen Halt-Zustand ausgibt, wenn die zweite Entscheidungs-Einheit eine Abnormalität entscheidet, und das Hydraulik-Steuerventil ist in einen Betriebs-Zustand gesteuert, wenn beide der ersten und zweiten Steuer-Signale die Betätigungs-Signale sind, und in einen Halt-Zustand gesteuert, indem eine Zufuhr von Hydraulikfluid angehalten ist, wenn zumindest eines der ersten und zweiten Steuer-Signale das Halt-Signal ist.
  2. Die Arbeitsmaschine gemäß Anspruch 1, wobei das Hydraulik-Steuerventil umfasst: ein Ansteuerrichtung-Schaltventil, angeordnet zwischen der Hydraulik-Pumpe und der Hydraulik-Antriebsvorrichtung; ein erstes Steuerventil, gesteuert durch das erste Steuer-Signal; und ein zweites Steuerventil, gesteuert durch das zweite Steuer-Signal, das Ansteuerrichtung-Schaltventil reguliert eine Zufuhrrichtung und eine Menge von Hydraulikfluid durch einen Schieber des Ansteuerrichtung-Schaltventils, verschoben durch einen Ansteuerdruck und hält die Zufuhr von Hydraulikfluid durch den Schieber an, zurückgekehrt in eine Neutral-Position, wenn der Ansteuerdruck ein vorgegebener Wert oder weniger ist, das erste und zweite Steuerventil steuert eine Zufuhr des Ansteuerdrucks, der auf das Ansteuerrichtung-Schaltventil aufgebracht wird.
  3. Die Arbeitsmaschine gemäß Anspruch 2, wobei das erste Steuerventil ein Proportional-Ventil ist, welches den Ansteuerdruck steuert, um die Menge des Hydraulikfluids, zugeführt zu dem Ansteuerrichtung-Schaltventils, zu regulieren, und das zweite Steuerventil ist ein Richtung-Schaltventil, das eine Schaltrichtung des Schiebers steuert, um die Zufuhrrichtung des Hydraulikfluids, zugeführt zu dem Ansteuerrichtung-Schaltventil, zu steuern.
  4. Die Arbeitsmaschine gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei in die erste Steuervorrichtung das erste und zweite Betriebs-Signal eingegeben werden, in die zweite Steuervorrichtung nur das zweite Betriebs-Signal eingegeben wird, die erste Entscheidungs-Einheit entscheidet, ob oder nicht das erste und zweite Betriebs-Signal abnormal sind, und die erste Steuer-Signal-Ausgabe-Einheit das erste Steuer-Signal in einer Form eines Halt-Signals ausgibt, zur Steuerung des Hydraulik-Steuerventils in einen Halt-Zustand, wenn die erste Entscheidungs-Einheit eine Abnormalität in dem Betriebs-Signalen entscheidet.
  5. Die Arbeitsmaschine gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die erste Steuervorrichtung weiterhin eine Steuer-Signal-Erzeugungs-Einheit, die einen Steuer-Betrag des Hydraulik-Steuerventils auf Grundlage der ersten Betriebs-Betrags-Daten kalkuliert und die ersten und zweiten Steuer-Signale auf Grundlage des Steuer-Betrags erzeugt, umfasst, die erste Kommunikations-Einheit der ersten Steuervorrichtung, das zweite Steuer-Signal zu der zweiten Steuervorrichtung ausgibt, und die zweite Steuer-Signal-Ausgabe-Einheit der zweiten Steuervorrichtung das zweite Steuer-Signal, eingegeben von der ersten Steuervorrichtung, ausgibt.
  6. Die Arbeitsmaschine gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, die weiterhin umfasst: eine Haupt-Steuerung, welche die erste Steuervorrichtung bildet; eine erste Hilfs-Steuerung, welche die zweite Steuervorrichtung bildet; und eine zweite Hilfs-Steuerung, die mit der ersten und zweiten Steuervorrichtungen in einer Weise verbunden ist, dass sie in der Lage sind, miteinander zu kommunizieren und zu der es gestattet ist, ein zweites Steuer-Signal einzugeben, wobei das Hydraulik-Steuerventil durch eine Mehrzahl von Hydraulik-Steuerventilen vorgesehen ist, die Haupt-Steuerung das erste Steuer-Signal zu der Mehrzahl von Hydraulik-Steuerventilen ausgibt, die erste Hilfs-Steuerung das zweite Steuer-Signal zu einem ersten von der Mehrzahl von Hydraulik-Steuerventilen, das als ein Steuer-Ziel der ersten Hilfs-Steuerung gesetzt ist, ausgibt, und die zweite Hilfs-Steuerung das zweite Steuer-Signal eingegeben zu einem zweiten der Mehrzahl von Hydraulik-Steuerventilen eingibt, dass als ein Steuer-Ziel für die zweite Hilfs-Steuerung gesetzt ist.
  7. Ein Verfahren zur Steuerung eines Hydraulikantriebs für eine Arbeitsmaschine, die Arbeitsmaschine umfasst: einer Hydraulik-Pumpe; einer Hydraulik-Antriebsvorrichtung, angetrieben durch Hydraulikfluid zugeführt von der Hydraulik-Pumpe; einem Hydraulik-Steuerventil, welches Zuführung des Hydraulikfluids von der Hydraulik-Pumpe zu der Hydraulik-Antriebsvorrichtung steuert; einer ersten Steuervorrichtung und einer zweiten Steuervorrichtung, die miteinander in derart verbunden sind, dass sie imstande sind miteinader zu kommunizieren und das Steuerventil zu steuern; einem Betriebs-Werkzeug, das einen Betrieb der Hydraulik-Antriebsvorrichtung befielt; einer ersten Betriebs-Signal-Ausgabevorrichtung, die einen Betriebs-Betrag des Betriebs-Werkzeugs erfasst und ein erstes Betriebs-Signal entsprechend dem erfassten Betriebs-Betrag zumindest zu der ersten Steuervorrichtung ausgibt; und einer zweiten Betriebs-Signal-Ausgabevorrichtung, die einen Betriebs-Betrag des Betriebs-Werkzeugs erfasst und ein zweites Betriebs-Signal entsprechend zu dem erfassten Betriebs-Betrag zumindest zu der zweiten Steuervorrichtung ausgibt, das Verfahren umfasst: durch Verwendung der ersten Steuervorrichtung Ausgeben erster Betriebs-Betrags-Daten auf Grundlage des ersten Betriebs-Signals zu der zweiten Steuervorrichtung, und Eingeben der zweiten Betriebs-Betrags-Daten auf Grundlage des zweiten Betriebs-Signals, ausgegeben von der zweiten Steuervorrichtung; Vergleichen der ersten Betriebs-Betrags-Daten mit den zweiten Betriebs-Betrags-Daten, um zu entscheiden, ob die ersten und zweiten Betriebs-Betrags-Daten normal oder abnormal sind; Ausgeben eines ersten Steuer-Signals in Form eines Betätigungs-Signals zur Steuerung des Hydraulik-Steuerventils entsprechend zu dem Eingabe-Betriebs-Signals, wenn die ersten und zweiten Betriebs-Betrags-Daten entschieden sind, normal zu sein; und Ausgeben des ersten Steuer-Signals in einer Form eines Halt-Signals zur Steuerung des Hydraulik-Steuerventils in einen Halt-Zustand, wenn eine Abnormalität entschieden ist; durch Verwendung der zweiten Steuervorrichtung, Ausgeben der zweiten Betriebs-Betrags-Daten auf Grundlage des zweiten Betriebs-Signals zu der ersten Steuervorrichtung, und Eingeben der ersten Betriebs-Betrags-Daten, ausgegeben von der ersten Steuervorrichtung; Vergleichen der ersten Betriebs-Betrags-Daten mit den zweiten Betriebs-Betrags-Daten, um zu entscheiden, ob die ersten und zweiten Betriebs-Betrags-Daten normal oder abnormal sind; Ausgeben eines zweiten Steuer-Signals in einer Form eines Betätigungs-Signals zum Steuern des Hydraulik-Steuerventils entsprechend zu dem Eingabe-Betriebs-Signal, wenn die ersten und zweiten Betriebs-Betrags-Daten entschieden sind, normal zu sein; Ausgeben des zweiten Steuer-Signals in einer Form eines Halt-Signals zur Steuerung des Hydraulik-Steuerventils in einen Halt-Zustand, wenn eine Abnormalität entschieden ist; Steuern des Hydraulik-Steuerventils in einen Betriebs-Zustand, wenn beide von den ersten und zweiten Steuer-Signalen Betätigungs-Signale sind; und Steuern des Hydraulikventils in den Halt-Zustand, indem die Zufuhr von Hydraulikfluid angehalten ist, wenn zumindest eines der ersten und zweiten Steuer-Signale das Halt-Signal ist.
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